无偏置网络场控有源频率选择表面设计
频率选择表面的等效电路_概述说明以及解释
频率选择表面的等效电路概述说明以及解释1. 引言1.1 概述频率选择表面（Frequency Selective Surface，简称FSS）是一种具有特定频率响应特性的二维或三维结构，常用于控制电磁波的传输和反射。
相比于传统的无源电子元件，频率选择表面通过其特殊的等效电路模型实现了对电磁波的频率选择功能。
本文将介绍频率选择表面的等效电路模型以及其在通信、雷达、天线等应用领域中的重要性。
1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分：引言、频率选择表面的等效电路概述、频率选择表面的等效电路模型、设计和优化方法、结论与展望。
首先，我们将在引言部分介绍文章的背景和目的，为后续内容做铺垫。
接着，我们将详细阐述频率选择表面的定义和背景，并探讨其结构和原理以及在不同应用领域中的应用情况。
然后，我们将介绍常见的几种频率选择表面的等效电路模型，包括电感模型、电容模型和电阻模型。
随后，我们将探讨设计和优化方法，涵盖参数选择与调整、材料特性与性能分析以及实验测试与验证技术。
最后，我们将总结主要发现，并展望频率选择表面的未来发展方向。
1.3 目的本文旨在深入了解频率选择表面的等效电路模型，包括其定义和背景、结构和原理以及应用领域。
通过对电感模型、电容模型和电阻模型的介绍，读者可以对频率选择表面的工作原理有更为清晰的认识。
同时，我们将讨论设计和优化方法，以帮助读者更好地应用频率选择表面于实际工程中。
最后，我们将总结文章主要内容，并探讨未来频率选择表面在相关领域中的潜在发展方向。
2. 频率选择表面的等效电路2.1 定义和背景频率选择表面（Frequency Selective Surface，简称FSS）是一种具有特定波长选择性的电磁波滤波结构。
它可以实现对特定频率范围内的电磁波进行选择性透射或反射。
在无线通信系统、天线设计、雷达技术、光学器件等领域，对特定频段的电磁波进行控制和管理是非常重要的。
频率选择表面通过其特殊的物理结构和材料参数，能够实现对特定频率范围内电磁波的限制或传输，在这些应用中得到了广泛的应用。
频率选择表面 单元
频率选择表面单元频率选择表面是一种特殊的电路板，用于在射频（无线电频率）电路中选择或过滤特定的频率。
频率选择表面通常包含一个具有不同电学性质的局部尺度结构，可以通过控制这些结构来实现所需的频率选择。
这种结构可以是互连电缆、电容器和电感器等电子元件，也可以是印在陶瓷板上的金属图案。
频率选择表面通常使用于天线、收发机、阻尼器、滤波器、功率放大器等电路设计中。
它们被广泛应用于移动通信、无线电交通、卫星通信、雷达、航天器等领域，因为这些领域的要求都需要能够对频率进行选择和控制。
频率选择表面的原理基于阻尼器（Damping circuit）的变化，可以将选定的信号通过。
该技术基于与其余传输线不同的亚波长结构。
在频率选择表面上，所传输的波被反射和散射，并在该表面上的亚波长结构中产生了相干的干涉效应。
其中，通过改变这些结构的电学性质，可以实现所需的频率选择。
过滤器和谐振器是频率选择表面的两种主要形式。
过滤器的设计是使射频信号在特定频率范围内通过，而在其他频率下被隔离或反射。
谐振器则是在特定频率处发生共振，抑制或反射不需要的频率。
频率选择表面通常由由介电体基板和局部尺度电路图案两部分组成。
介电体材料通常使用高频率的低损耗材料，如陶瓷、聚合物等。
局部尺度电路图案是由金属、导体薄膜和电介质图案构成的。
这些局部尺度的变化是通过印刷、蒸镀、切割等技术在介电体表面上制造而成的。
在频率选择表面的制造和设计中，需要考虑的一些关键因素包括尺寸、形状、特定的电学性质、温度影响和特定频率的选择。
尺寸和形状的变化可以影响频率的选择精度和灵敏度。
特定的电学性质取决于材料的选择，可以影响频率选择的带宽和阻带深度。
温度影响也是一个关键因素，因为频率选择表面对温度的变化非常敏感。
最后，特定频率的选择将影响所需的图案尺寸和电学特性。
总的来说，频率选择表面是一种非常特殊的电路板，具有许多应用领域。
它的工作原理基于阻尼器的变化，可以选择和控制信号的频率。
频率选择表面的小型化设计与优化技术研究
01 引言
目录
02
频率选择表面的基本 原理
03
频率选择表面的小型 化设计
04
频率选择面的优化技 术
05 未来展望
06 结论
引言
频率选择表面（FSS）是一类重要的电磁器件，具有在特定频率范围内反射或 传输电磁波的特性。在军事、航空、无线通信等领域，频率选择表面具有广泛 的应用价值。随着科技的不断发展，对频率选择表面的性能和尺寸提出了更高 的要求。因此，研究频率选择表面的小型化设计与优化技术具有重要的现实意 义。
5、交叉学科的融合：加强与不同学科领域的交叉融合，如物理学、化学、生 物学等，以创新出更多新型的频率选择表面设计和优化技术。
结论
本次演示探讨了频率选择表面的小型化设计与优化技术。首先介绍了频率选择 表面的基本原理和特性，然后重点分析了小型化设计的空间域和频率域优化技 术。在此基础上，进一步讨论了自适应调制、空间分集、多输入多输出、智能 优化等常见的优化技术，并分析了各种技术的优劣。最后展望了未来研究方向， 并强调了频率选择表面小型化设计与优化技术的重要性。
2、多功能和多频段设计：研究能够在多个频率范围内工作的频率选择表面， 具有多频段反射或传输特性的设计技术和优化方法。
3、动态可调谐技术：研究能够实时动态调整其特性的频率选择表面，以适应 不同环境和应用需求。
4、智能优化算法的改进：进一步研究和改进智能优化算法，以提高频率选择 表面的优化效率和性能。
2、频率域优化技术：通过优化频率选择表面的单元结构、排列方式及层级设 计，使其在更宽的频率范围内具有良好的性能。例如，采用多层频率选择表面 结构，利用各层之间谐振频率的差异，实现多频段反射或传输。
频率选择面的优化技术
可重构频率选择表面分析与设计
摘要摘要频率选择表面（Frequency Selective Surface，FSS）是一种二维周期性阵列结构，在空间电磁环境中表现出带通或带阻的滤波特性，被广泛应用于雷达罩隐身中。
与无源被动FSS相比，可重构FSS在应对多变的电磁环境时更具优势，是飞行器雷达隐身、卫星通信及先进仪器电磁兼容等领域的研究热点。
本文围绕这一热点研究课题，在传统无源频率选择表面的基础上，开展了可重构频率选择表面的一系列研究。
首先，本文对频率选择表面实现滤波的物理机理进行了探讨，介绍了频率选择表面的分类和基本构型。
分析了一维结构的频率选择表面和典型带通与带阻结构的频率选择表面的滤波特性与等效电路模型。
结合多层环状结构和多层贴片结构的频率选择表面对多层结构频率选择表面的等效电路建模和滤波机理进行研究。
利用多层结构仿真设计了两款非可重构频率选择表面，分别为采用六边形环状结构的双频段频率选择表面和采用AFA（antenna-filter-antenna）结构的双传输零点的带通型频率选择表面，给出了这两组结构的等效电路模型，结合相关参数分析，研究了其滤波机理。
采用六边形环状结构的频率选择表面工作在X波段和Ka波段，通带-3dB 带宽为4.4GHz（8-12.4GHz）和6.4GHz（26.8-33.2GHz）相对带宽分别为43.8%和21.3%，在60°入射时仍能保持良好的滤波特性；采用AFA结构的频率选择表面通带-3dB带宽为0.74GHz（5.76-6.5GHz），相对带宽为12.1%。
通带外的低频传输零点为5.3GHz，高频传输零点为7.05GHz。
多层结构频率选择表面的滤波特性研究和等效电路分析为研究可重构频率选择表面奠定了基础。
将PIN二极管和变容二极管应用在了典型带通FSS模型中。
依据PIN二极管的阻抗特性，建立了具有通带开关特性的可重构FSS模型。
选取金属化通孔的设计，将FSS的滤波结构和馈电线路融合，有效减少了馈线对FSS传输特性的影响，该可重构FSS在3.5GHz处具有通带开关的特性。
双层频率选择表面的优化设计
双层频率选择表面的优化设计作者：胡晓晴夏同生唐光明董金明来源：《现代电子技术》2012年第05期摘要：为了使双层缝隙型频率选择表面在大角度入射时具有更小的传输损耗，利用带通滤波器的原理为双层FSS建立传输线等效模型，确定了层间的最佳距离。
介质的不同加载方式及不同的介电常数都会对双层FSS的频率响应有较大影响，同时，两层传输曲线的耦合方式会影响频率响应曲线中心的传输损耗。
仿真结果表明，在层间距离一定的情况下，介质厚度越薄，介电常数越小，频率响应曲线中心的传输损耗也越小。
同时，增大通带带宽可以改善双层FSS在大角度入射时的通带中心凹陷程度。
关键词：双层频率选择表面；带通滤波器；频率响应；传输损耗中图分类号：文献标识码：A文章编号：frequency selective surface，，，(Beihang University, Beijing 100191, China)Abstract：In order to reduce the transmission loss of frequency selective surface when the incident angle ispass filter. As a result, the optimum distance between layers is established. The different way of loading mediumfrequency response, at the same time, the coupling way of the two layer transmission curve can affect the transmission loss in the centre of the frequency response curve. The simulation results show thatconstant is smaller with certain distance between layers. Meanwhile, the depression degree in the centre of the pass band with large incident angle can be improved by increasing transmission bandwidth.Keywords：收稿日期：0 引言频率选择表面(Frequency Selective Surfaces,FSS)在隐身雷达罩的设计中发挥了巨大的作用，并逐渐成为研究热点。
频率选择表面设计原理
频率选择表面设计原理频率选择表面（Frequency Selective Surface，FSS）是一种具有特定频率选择性的电磁波滤波器，通常被应用于天线、雷达等领域。
频率选择表面的设计原理是非常复杂的，下面我们将逐步详细介绍。
一、频率选择表面的基本原理频率选择表面通常由单元结构重复排列组成，其中每个单元结构都是由金属贴片和介质板组成。
金属贴片的形状及大小、介质板的介电常数等参数决定了频率选择表面的频率特性。
当电磁波传播到频率选择表面上时，会被金属贴片接收、反射、透过或吸收。
通过设置金属贴片的形状及大小，可以控制电磁波的反射和透过，从而实现特定频段的电磁波滤波。
二、频率选择表面的设计步骤1. 确定使用频段在设计频率选择表面之前，需要明确所要使用的频段。
根据频段的不同，需要调整金属贴片的大小、形状、分布方式以及介质板的材料及结构等参数。
2. 选择金属贴片形状不同形状的金属贴片对电磁波的反射和透过具有不同的影响。
在选择金属贴片形状时，需要考虑其反射和透过的频率特性，并确定最佳的形状。
3. 优化金属贴片大小和间距金属贴片的大小和间距也对频率选择表面的频率特性有重要的影响。
通过适当地调整金属贴片大小和间距，可以使频率选择表面在目标频段内具有更优异的性能。
4. 选择介质板材料介质板材料的介电常数对频率选择表面的频率特性也有很大的影响。
需要根据所选频段的介电常数，选择合适的介质板材料。
5. 确定金属贴片的分布方式金属贴片的分布方式是影响频率选择表面性能的另一个因素。
在设计过程中，需要综合考虑金属贴片的形状、大小、间距和介质板材料等因素，确定合适的金属贴片分布方式。
三、应用前景频率选择表面作为一种有效的电磁波滤波器，已经在天线、雷达等领域得到广泛的应用。
在未来，随着通信、雷达等技术的不断发展，频率选择表面的应用前景也将不断拓展。
总之，频率选择表面的设计原理是非常复杂的，需要考虑各种参数的综合影响。
只有深入研究其设计原理，才能够更好地应用于实际场景中，为人们的生活和工作带来更多便利。
频率选择表面的小型化设计与优化技术研究
频率选择表面的小型化设计与优化技术研究频率选择表面的小型化设计与优化技术研究随着无线通信和雷达技术的快速发展，频率选择表面（Frequency Selective Surface，FSS）作为一种重要的电磁波控制元件，得到了广泛的应用。
然而，在实际应用中，FSS的体积和重量限制了其进一步的发展和应用。
因此，频率选择表面的小型化设计与优化技术成为研究的热点。
频率选择表面是一种具有特定传输特性的平面结构，其通过选择特定的频率范围内的电磁波进行透射或反射，从而实现对电磁波的控制。
设计一个小型化的频率选择表面需要考虑多个因素，包括材料选择、结构设计和频率响应等。
材料选择是设计小型化频率选择表面的关键因素之一。
目前常用的材料有导体、介电体和磁性材料。
根据不同的应用场景和要求，选择合适的材料能够实现更好的小型化效果。
例如，导电材料可以用于实现更高的透射效率，而介电材料可以用于减小FSS的厚度和重量。
结构设计是实现小型化的另一个重要方面。
常见的FSS结构包括周期性结构、非周期性结构和混沌结构等。
其中，非周期性结构因其具有更好的频率选择特性和小型化效果而备受关注。
在设计过程中，可以通过对结构参数进行精确控制和优化来实现小型化的目标。
频率响应是评价FSS性能的关键指标之一。
频率响应主要由透射和反射系数来描述，其中透射系数表示电磁波通过FSS的能力，而反射系数表示电磁波被FSS反射回来的能力。
实现小型化的关键是要在保持较高透射效率的同时，尽可能减小反射损耗。
通过合理选择材料和优化结构参数，可以实现更好的频率响应。
在频率选择表面小型化设计与优化技术研究中，需要使用一些有效的方法和工具。
例如，有限元方法、模拟优化算法和电磁仿真软件等可以帮助设计师快速准确地分析和优化FSS结构。
这些方法和工具的应用可以大大提高设计效率和精度。
总之，频率选择表面的小型化设计与优化技术研究对于提高FSS性能和扩展其应用具有重要意义。
通过合理选择材料、优化结构设计和改进频率响应，可以实现更小体积、更轻量化的FSS，满足现代无线通信和雷达技术对小型化元件的需求。
一种电磁防护有源频率选择表面及其控制方法
一种电磁防护有源频率选择表面及其控制方法电磁防护有源频率选择表面及其控制方法摘要:本文介绍了一种电磁防护有源频率选择表面及其控制方法。
该表面采用了一种独特的设计,能够有效地控制电磁波的反射和吸收,提高电子产品的电磁防护性能。
同时,本文还详细介绍了该表面的工作原理和性能指标,为设计和开发电磁防护有源频率选择表面提供参考。
关键词:电磁防护;频率选择表面;控制方法;工作原理;性能指标正文:一、引言电子产品在生产和使用中,面临着各种电磁干扰和辐射的威胁。
为了提高产品的电磁防护性能,需要设计一种能够有效地控制电磁波反射和吸收的频率选择表面。
频率选择表面是一种特殊的电磁屏蔽材料,能够通过控制电磁波的传播和反射,提高产品的电磁防护性能。
二、电磁防护有源频率选择表面的设计电磁防护有源频率选择表面的设计需要考虑以下几个方面:1. 频率选择表面的形状和尺寸频率选择表面的形状和尺寸需要与被屏蔽的物体相匹配。
表面的形状应该尽可能地接近物体的表面,并且尺寸应该足够大,以有效地吸收和反射电磁波。
2. 频率选择表面的材质频率选择表面的材质需要具有良好的电磁屏蔽性能,能够有效地控制电磁波的传播和反射。
通常采用金属或复合材料制成。
3. 频率选择表面的结构和涂层频率选择表面的结构和涂层需要具有一定的选择性,能够有效地控制电磁波的传播和反射。
可以采用多层结构,或者在表面涂覆导电涂层。
三、电磁防护有源频率选择表面的工作原理电磁防护有源频率选择表面的工作原理基于电磁感应原理。
当电磁波进入频率选择表面时,由于表面具有选择性,电磁波会被反射和吸收,而不是直接传播到物体内部。
反射和吸收的电磁波会在表面反弹和传播,直到能量耗尽为止。
四、电磁防护有源频率选择表面的性能指标设计有源频率选择表面需要考虑以下性能指标:1. 屏蔽性能屏蔽性能是衡量频率选择表面性能的重要指标。
屏蔽性能越好,说明频率选择表面对电磁波的屏蔽效果越好。
2. 反射性能反射性能是衡量频率选择表面反射电磁波的能力。
高性能三维频率选择表面的设计及特性研究
摘要近年来，频率选择表面（Frequency Selective Surface, FSS）作为空间滤波器，被广泛应用于雷达天线罩、天线副反射器、吸波体以及电磁屏蔽等。
由于其独特的滤波特性，越来越受到研究人员的关注。
相比于二维FSS来说，三维（Three-Dimensional，3D）FSS具有更大的设计自由度，在单元结构中可以构建多个谐振模式，由此产生多个传输零极点，从而提高FSS的性能。
本文提出了三种新型的三维单元结构，并以此为基础设计了一系列具有双极化、高选择性、良好的角度稳定性以及较小的电尺寸等优势的3D FSS。
具体研究内容如下：1.提出了一种由上下端面刻蚀相同谐振单元的介质方块和方波导组合而成的新型三维单元结构。
借助上下端面谐振单元之间的电磁耦合作用，将原有谐振单元的单一谐振模式耦合分裂为奇模和偶模两种模式，产生了多个传输零极点，由此设计了一系列高性能的3D FSS。
通过在介质方块的上下端面加载正方形贴片、方环、双方环、三方环谐振单元，分别设计了宽频带通FSS、准椭圆响应带通FSS、小通带比双频带通FSS和高选择性三频带通FSS。
在上下端面加载方环的单元结构基础上，通过在介质方块中间层加载同心方环，分别设计了三阶带通3D FSS和多层互补三频带通3D FSS。
运用等效电路模型对上述FSS的工作原理进行了分析，并研究了结构参数的变化对FSS性能的影响。
最后，对准椭圆响应带通FSS、三阶带通FSS和小通带比双频带通FSS三个实物进行了加工、组装和实验测试。
2.提出了一种由改进型方同轴波导（Square Coaxial Waveguide，SCW）路径和平行板路径（Parallel Plate Waveguide，PPW）组合而成的新型三维单元结构。
首先，分析了新型单元结构的演变过程，并以此为基础设计和仿真了一个具有准椭圆响应的带通3D FSS。
为了说明其工作原理，对传输零极点处的电场矢量分布进行了分析。
频率选择表面研究与设计
频率选择表面研究与设计刘国盛;田辉【摘要】This paper studies the frequency selective surface (FSS).By investigating FSS in different structures,a kind of band pass FSS on normal dielectric material using HFSS is designed and simulated.In 20％bandwidth,the transmission attenuation of this kind of FSS is lower than-2 dB when vertical irradiation,the transmission characters when the incident microwave come from different direction is also studied.%对频率选择表面进行了研究,通过研究不同结构的频率选择表面,在现有介质材料的基础上设计了一种具有带通特性的频率选择表面,并用Ansoft HFSS进行了仿真设计.在20％带宽内实现了垂直照射传输损耗小于-2 dB,并研究了电磁波在不同入射角度下的传输特性.【期刊名称】《现代防御技术》【年(卷),期】2013(041)003【总页数】5页(P106-110)【关键词】频率选择表面;带通;垂直照射;传输特性【作者】刘国盛;田辉【作者单位】中国航天科工集团公司二院25所,北京 100854;中国航天科工集团公司二院25所,北京 100854【正文语种】中文【中图分类】TN820.8+10 引言在安装有雷达传感器的各类飞行器上，希望雷达天线罩在工作频段内实现低损耗传输，而在工作频段外像金属罩一样，与飞行器外形相赋形，从而达到低雷达散射截面的目的，构成各类隐身飞行器。
频率选择表面是一种空间滤波器，它可作为雷达天线的带通天线罩，在工作频段内既可以有效降低外来干扰，又可以减小前向电磁散射，从而降低目标RCS［1］。
基于等效电路的频率选择表面分析与设计
硕士学位论文基于等效电路的频率选择表面分析与设计摘要频率选择表面(FSS)单元结构的传统设计方法，更多依赖设计者的经验和多次全波仿真的尝试，而本文将根据FSS的等效电路，结合贴片电感、贴片电容、叉指电容、弯折线电感等构建周期单元，以探索FSS的高效设计方法，具体内容如下1.基于集总电感电容的FSS设计及研制基于单双频FSS的等效电路，利用集总贴片电感、电容构建FSS单元结构，完成了谐振频率为4.37GHz的单频FSS和谐振频率为2.5GHz、5.25GHz的双频FSS设计、加工和测试，两种FSS的单元尺寸分别达到1/14波长和1/12波长，并具备良好的极化和倾斜角度稳定性。
2.基于准集总电感电容的FSS设计及研制为解决贴片电感、电容加载FSS需要焊接、成本高等问题，基于单双频FSS 等效电路，利用叉指电容、弯折线电感构建全平面的FSS谐振单元，完成了谐振频率为2.6GHz和5GHz的双频FSS设计、加工和测试，测试结果与仿真结果较为一致。
3.基于等效电路的FSS吸波体设计研究研究了FSS吸波体的工作原理和等效电路，利用集总贴片电阻，开展了8-20GHz波段吸波体设计研究，获得了比较好的带宽和吸波性能，其单元厚度为1/12波长，8-20GHz波段反射系数小于-10dB。
关键词：频率选择表面、等效电路、电感、电容、吸波体IAbstract 硕士学位论文II AbstractThe traditional design methods of Frequency Selective Surface (FSS) depend more on the designers’ experience and their multiple attempts of full wave simulation. According to the equivalent circuit of FSS, this article will explore an effective design method of FSS, combining lumped inductors, lumped capacitors, interdigital capacitors, meander line inductors and other construction cycle units. Specific content is as follows.1. FSS design based on lumped inductance and capacitanceBased on the equivalent circuit of single-frequency and double-frequency FSS, and the use of lumped inductance and capacitance to build FSS unit, this author completes the design, processing and test of the single-frequency FSS with resonant frequency of 4.37 GHz and the double-frequency FSS with resonant frequencies of 2.5 GHz and 5.25 GHz. The cell sizes of these two kinds of FSS respectively are 1/14 wavelength and 1/12 wavelength, with good polarization and tilt angle stability.2. FSS design based on quasi-lumped inductance and capacitanceWhen lumped inductance and capacitance loads FSS, it needs welding and is of high cost. In order to solve this problem, this author bases the design on the equivalent circuit of single-frequency and double-frequency FSS, uses the interdigital capacitor and meander line inductor to build a full-plane FSS resonant unit, and completes the design, processing and test of double-frequency FSS with resonant frequencies of 2.6GHz and 5GHz. The test results are consistent with the simulation results.3. FSS absorber design research based on equivalent circuitThe working principle and equivalent circuit of FSS absorber are studied. The lumped patch resistance is used to do design research on absorber of 8-20GHz waveband, and good bandwidth and absorption property are obtained. The unit size is 1/12 wavelength and the reflection coefficient of 8-20GHz waveband is less than -10db.Key word: frequency selective surface, equivalent circuit, inductance, capacitance, absorber硕士学位论文基于等效电路的频率选择表面分析与设计目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2频率选择表面简介 (2)1.2.1频率选择表面概述 (2)1.2.2频率选择表面的主要研究方法 (3)1.3本文研究工作 (5)2基于集总电感电容的FSS设计及研制 (6)2.1 等效电路阐述 (6)2.1.1 单频透射型FSS及等效电路分析 (6)2.1.2单频反射型FSS及等效电路分析 (6)2.2 基于等效电路的集总元件小型化单频FSS仿真设计 (7)2.2.1结构设计 (7)2.2.2 仿真及性能分析 (8)2.2.3 小结 (10)2.3基于等效电路的集总电感电容加载双频FSS设计与制备 (10)2.3.1 基于等效电路的结构设计 (10)2.3.2仿真及性能分析 (12)2.3.3样品加工和测试 (15)2.4本章小结 (16)3基于准集总电感电容的FSS设计及研制 (17)3.1引言 (17)3.2基于弯折线和贴片电容双频FSS设计与仿真 (17)3.2.1 改进结构一 (17)3.2.2仿真及性能分析 (18)3.2.3改进结构二 (20)3.2.4仿真及性能分析 (21)3.3基于等效电路的叉指电容和弯折线电感双频FSS设计与制备 (22)III目录硕士学位论文IV 3.3.1结构设计 (22)3.3.2仿真及性能分析 (23)3.3.3样品加工与测试 (25)3.4 本章小结 (28)4基于等效电路的FSS吸波体设计研究 (29)4.1 吸波材料简介 (29)4.2结构设计 (30)4.3等效电路分析 (30)4.4仿真及性能分析 (31)4.5本章小结 (35)5总结与展望 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录 (42)硕士学位论文 基于等效电路的频率选择表面分析与设计 11绪论1.1研究背景及意义频率选择表面(Frequency Selective Surface ,简称FSS )[1]是一种由贴片金属单元[2]或金属开槽单元构成的起空间滤波作用的二维周期性阵列结构。
一种电磁防护有源频率选择表面及其控制方法
一种电磁防护有源频率选择表面及其控制方法电磁防护是指利用技术手段阻隔、屏蔽或减弱电磁干扰的方法，以保护电子设备的正常运行。
有源频率选择表面（Active Frequency Selective Surface, AFSS）是一种新型的电磁防护材料，具有选择性传输或反射电磁辐射的能力。
本文将介绍有源频率选择表面及其控制方法。
一、有源频率选择表面的原理和结构有源频率选择表面是由一系列互相分离、反思和互连的导体贴片构成，这些导体贴片可以通过电子元器件实现频率响应的调节和控制。
当电磁波面射到有源频率选择表面上时，根据有源频率选择表面的结构和电子元器件的控制，部分电磁波可以穿过有源频率选择表面，而另一部分则被反射、散射或吸收。
通过调节有源频率选择表面的结构和电子元器件的参数，可以实现对电磁波的选择性传输。
有源频率选择表面的结构一般由有源单元、调节电路、控制电路和外界信号源组成。
其中，有源单元是由一系列可调导体贴片组成，可以通过改变导体贴片的状态来调节电磁波的传输。
调节电路负责传递外界信号，控制电路则负责调节电磁波的选择性传输。
二、有源频率选择表面的控制方法有源频率选择表面的控制方法主要有以下几种：1. 控制电压调节法：利用外界电压来改变有源频率选择表面中的导体贴片的状态，从而实现电磁波的选择性传输。
通过控制电压，可以调节导体贴片之间的距离、形状和连接方式，从而改变电磁波的传输特性。
2. 控制频率调节法：利用外界频率信号来改变有源频率选择表面的导体贴片的频率响应，从而达到选择性传输的目的。
通过调节导体贴片的尺寸、结构和形状，可以实现对不同频率电磁波的选择性传输。
3. 控制电流调节法：通过调节有源频率选择表面中的电流大小和方向，改变导体贴片的电磁特性，从而实现选择性传输。
通过控制电流大小和方向，可以改变导体贴片的电阻、电感和电容等参数，从而实现对电磁波的选择性传输。
4. 自适应控制法：利用反馈控制技术，根据传感器或接收器的反馈信号，自动调节有源频率选择表面的结构和参数，实现对电磁波的自适应和选择性传输。
一种小型频率选择表面结构设计方法
一种小型频率选择表面结构设计方法
肖卫东;熊波;邓峰;陈亮
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2016(038)006
【摘要】提出一种小单元尺寸频率选择表面的设计方法。
该方法基于多面互耦合原理对结构进行传输线等效，根据等效模型可对小型选择表面的传输特性进行较精确的计算。
利用提出的等效模型方法，建立结构与模型的参数化关联，可由给定的传输特性输入条件直接计算结构参数，简化了设计过程。
【总页数】4页(P137-140)
【作者】肖卫东;熊波;邓峰;陈亮
【作者单位】海军驻沪东中华造船集团有限公司军事代表室，上海 200129;中国舰船研究设计中心，湖北武汉 430064;中国舰船研究设计中心，湖北武汉 430064;中国舰船研究设计中心，湖北武汉 430064
【正文语种】中文
【中图分类】TM935.11
【相关文献】
1.一种新型十字单元结构的频率选择表面的设计 [J], 赵辉;陈明生;张量;张忠祥
2.基于进化模糊神经网络的频率选择表面设计方法 [J], 杨慧
3.一种具有高稳定度的新型小型化频率选择表面 [J], 杨国辉;张桐;李宛露;吴群;顾学迈
4.一种基于六边形环状结构的双阻带红外频率选择表面 [J], 孟真;田昌会;黄思宁;
范琦;杨百愚;田晓霞
5.一种小型化高密集电子设备集成结构设计方法 [J], 杜志颖
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一种新型二阶双频带通频率选择表面的设计
一种新型二阶双频带通频率选择表面的设计作者：高春燕蒲红斌来源：《科技创新与应用》2020年第32期摘 ;要：文章通过层叠三层周期性金属阵列，提出了一种具有高选择性的二阶双频带通频率选择表面结构。
根据该FSS的结构建立了等效电路模型，该结构可以提供多个传输极点和传输零点。
这些传输零点导致每个通带两侧都有较宽的带外抑制和快速的陡降。
仿真采用CST软件实现，两个通带的中心频率分别为12.7GHz和17.4GHz，并且均有良好的频率选择特性，仿真结果表明该FSS模型拥有较高的角度稳定性与极化稳定性。
关键词：频率选择表面;二阶;双频中图分类号：TN914 文献标志码：A ; ; ; ; 文章编号：2095-2945（2020）32-0032-03Abstract： In this paper， a second-order， dual-band， band-pass frequency selective surface （FSS） with high selectivity is presented by cascading three-layers of periodic metallic arrays. An equivalent circuit model is developed based on the structure of this FSS， which can provide multiple transmission poles and transmission zeros. The simulation is implemented using full wave electromagnetic simulator CST Microwave Studio， the central fre-quencies of the two pass-bands are 12.7GHz and 17.4GHz. The simulation results show that the FSS model has high angle stability and polarization stability.Keywords： frequency selective surface （FSS）; Second-order; dual band1 概述频率选择表面（Frequency Selective Surface， FSS）通常是指周期单元结构通过某种排布组阵方式所组成的二维平面周期结构或三维曲面结构[1-2]。
频率选择表面
FSS--相关知识整理一、基本概念1、频率选择表面(Frequency Selective Surface ,FSS) 是一种二维周期阵列结构,就其本质而言是一个空间滤波器,与电磁波相互作用表现出明显的带通或带阻的滤波特性。
FSS 具有特定的频率选择作用而被广泛地应用于微波、红外至可见光波段。
2、分类频率选择表面有两种：贴片类型也叫介质类型，开槽类型也叫波导类型。
贴片类型是在介质表面周期性的标贴同样的金属单元，一般而言是作为带阻型滤波器的；低频透射，高频反射；开槽类型是在金属板上周期性的开一些金属单元的槽孔，从频率特性相应上看是带通型频率选择表面；低频反射，高频透射。
3、频率选择表面的应用雷达罩：通过安装频率选择表面减少雷达散射截面积。
卡塞哥伦天线副反射面：实现波束的复用与分离。
准光滤波器：实现波束的复用与分离。
吸波材料：基于高损耗的介质，可以实现大带宽的吸波材料。
极化扭转：折线形的频率选择表面是一个线极化变成圆极化的极化扭转器。
天线主面：降低带外的噪声。
4、滤波机理图1 频率选择表面的滤波机理频率选择表面和一般意义上的通过电容、电感组成的滤波器在目的上是一致。
而滤波机理和有很大的区别（图1）。
最大的区别是，一般的滤波器作用的对象是电路中的电流，而且一般滤波器我们主要关心通带的波形是不是有畸变，而对于阻带就就不必关心了。
而频率选择表面是对于场的滤波器，不论是透射波还是反射波都是十分重要，不仅仅要关注其幅度、相位的变化，还要关心交叉极化和热损耗等。
A、贴片类型：在介质表面周期性的标贴同样的金属单元。
图2 贴片类型频率选择表面的等效电路滤波机理：假设电磁波入射从左向右入射到贴片型频率选择表面上。
在平行于贴片方向的电场对电子产生作用力使其振荡，从而在金属表面上形成感应电流。
这个时候，入射电磁波的一部分能量转化为维持电子振荡状态所需的动能，而另一部分的能力就透过金属丝，继续传播。
换言之，根据能量守恒定律，维持电子运动的能量就被电子吸收了。
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１电磁 兼 容 性 重 点 实 验 室 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ４ ２中 国舰 船 研 究 设 计 中心 ， 湖北 武 汉 ４ ３ ０ ０ ６ ４
摘 要 ： 普通有 源频率选 择表面 （ Ａ Ｆ Ｓ Ｓ ） 均 存在直流偏 置网络 ， 用 于 在 有 源 元 件 两 端 加 直 流 偏 置 。 提 出 一 种 新 的 有 源 频 率 选 择 表 面设 计 方 法 ， 利 用 电 磁 波 在 频 率 选 择 表 面 加 载 元 件 两 端 产 生 的感 应 电压 作 为 偏 置 信 号 ， 对 频 率 选 择 表 面 的传 输 特 性 进 行 控 制 。仿 真 结 果 表 明 ： 频率选择 表面在小场强辐照下 ， 其在 ３ ． ５ Ｇ Ｈ ｚ 存在通带 ； 当 电 场强度大 于 ７ ０ Ｖ ／ ｍ时 ， 电磁 波 在 ３ ． ５ Ｇ Ｈ ｚ 处 的插入损耗逐渐 增大 ； 当入射微波场 强达到 ５ ０ ０ ０ Ｖ ／ ｍ时 ， 插 入 损 耗
期 刊 网址 ： Ｗ Ｗ Ｗ ． ｓ ｈ ｉ ｐ — ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ． ｃ ｏ ｎ ｒ
引用格式 ： 邓峰 ， 郑生 全 ， 王冬冬 ． 无偏置网络场控有源频率选择表面设计 ［ Ｊ ］ ． 中国舰船研究 ， ２ ０ １ ５ ， １ ｏ （ ２ ） ： ８ ９ — ９ ２ ．
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第 １ ０ 卷 第２ 期
２ ０１ ５ 年 ４月
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无 偏置 网络场控有源频 率选 择表 面设计
邓峰． ． ， 郑生全 ， 王冬冬 ． ．
达２ ０ ｄ Ｂ 左 右。实验结果与仿真结果基本 吻合 。
关键词 ： 有源 ； 频 率选 择 表 面 ； 场 控
中图分类号 ： Ｕ ６ ６ ５ ． ２ ６ 文献 标 志 码 ： Ａ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ￣ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ — ３ １ ８ ５ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ２ ． ０ １ ７