基于十字单元的可调谐互补屏频率选择表面

摘要

为实现频率选择表面(FSS)工作频点的可调谐,将环型孔径FSS负载分离后形成感性表面与容性表面,利用两者之间的耦合机制设计了一种互补屏FSS.建立了互补屏FSS等效电路模型,定性分析了它的变频机理.采用耦合积分方程法计算了负载贴片旋转角,耦合电介质厚度和相对介电常数对互补屏传输特性的影响.利用镀膜与光刻方法在耦合电介质两侧制备容性表面与感性表面,并用自由空间法测试250 mm×250 mm样件的传输特性.计算与测试结果均表明:当十字贴片从0°旋转至10°,互补屏FSS的谐振频点会从18.2 GHz向低频漂移至14.8 GHz.当耦合电介质的物理厚度从0.1 mm变化到1 mm时,互补屏FSS的容性表面和感性表面之间的耦合效应逐渐消失.耦合电介质相对介电常数增加使互补屏间的耦合增强,其工作频点向低频漂移.实验显示:随着负载贴片旋转角的变化,互补屏FSS能够实现主动变频功能,为设计和制备主动FSS提供借鉴.