对称双屏Butterworth型频率选择表面的设计

• 作者: 冯晓国 徐念喜 梁凤超 王岩松 高劲松
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: Butterworth滤波器 频率选择表面(FSS) 导纳 互导纳
• 年，卷（期）: 2011,（7）
• 所属期刊栏目: 现代应用光学
• 页码范围: 1486-1494
• 分类号: TN957|TN713
• 字数: 4331字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20111907.1486

摘要

分析了对称双屏频率选择表面(FSS)结构如何实现Butterworth型FSS和获得"平顶"和"陡截止"的"矩形化"滤波特性.结合平面波展开法与互导纳法,给出了缝隙阵列导纳和缝隙阵列之间的互导纳.以Y孔形单元为例,数值计算并分析了FSS屏与中间电介质对Butterworth型FSS的影响;然后在500 mm×500 mm聚酰亚胺基底镀15μm铜膜,制作出Y孔型FSS并将其粘贴于介质两侧.用自由空间法测试其传输特性,测试结果与仿真结果基本一致.当中间电介质电厚度为2.15 mm,单元周期为7.2 mm×6.235 2 mm,臂长为3.6 mm,臂宽为0.8 mm时,双屏FSS的互导纳与单屏FSS导纳的实部相等,从而得到Butterworth型FSS.当FSS单元周期增加0.6 mm,3 dB带宽由3.5 GHz缩减为2.1GHz时,截止度增加.分析认为,对称双屏Butterworth型FSS的设计应遵循以下原则,即在满足谐振尺寸的前提下采用无加载孔径型单元且单元周期小于0.4λ,其缝隙长宽比应小于5.5,中间电介质电厚度约为0.1λ.