利用电场与磁场耦合制备微型化频率选择表面

作     者：徐念喜 高劲松 梁凤超 赵晶丽 冯晓国 XU Nian-xi;GAO Jin-song;LIANG Feng-chao;ZHAO Jing-li;FENG Xiao-guo

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2011年第19卷第10期

页      面：2333-2341页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 080902[工学-电路与系统] 08[工学] 0810[工学-信息与通信工程] 081105[工学-导航、制导与控制] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：中科院长春光学精密机械与物理研究所第三期创新工程资助项目(No.093Y32J090) 

主　　题：频率选择表面 耦合机制 感性表面 容性表面 

摘      要：利用感性表面(金属栅格)与容性表面(间隔的金属环形贴片)之间的耦合机制制备了微型频率选择表面(MEF-SS)。依据传输线理论给出电感、电容近似公式,定性分析了MEFSS结构参数,采用全波分析矢量模匹配法计算了不同几何结构参数与耦合层电参数MEFSS的传输特性。通过镀膜与光刻法在500μm厚聚酰亚胺膜两侧以矩形排列方式制备了12个0.125λ集总电感单元与集总电容单元,利用自由空间法测试了240mm×240mm MEFSS样件的传输特性。结果显示,测试样件中心频点为14.636GHz,透过率为-0.382dB,-3dB,带宽为2.17GHz时,单元尺寸为0.125λ;当单元尺寸变小时,中心频点向高频漂移,其透过率下降;固定单元尺寸,中心频点随固定电感宽度、电容间隔和环形贴片宽度的增加而向高频漂移;耦合层厚度增加0.4mm,中心频点向低频漂移1.4GHz,且透过率降低2.6dB;相对介电常数由3.5变为2,中心频点向高漂移2.8GHz。结论显示,利用感性与容性表面耦合机制能制备单元尺寸为0.125λ的FSS,其具有微型化、宽通带和对入射波角度不敏感的特点。