新型多频带小型化频率选择表面设计研究
1、研究的目的与意义
军事技术的革新作为推动科技发展的重要力量，引领着科学研究的方向。现代战争中，军事目标具有对电磁波的隐身性能已经成为一个重要的发展趋势。随着民用无线通讯系统的迅猛发展，频谱资源日益紧张，电磁环境日益恶化，信号干扰日益严重，如何解决各个系统间以及系统内的电磁兼容性问题，已经成为严峻的考验。频率选择表面(FSS)由于在目标隐身方面有潜在的军事用途，早在20世纪60年代就得到了广泛关注和研究。
- 选题的立论依据
- 平面内电子受源波驱动的震荡 (b)沿导线运动电子受限制不震荡
假定在一个平面内有一根细导线，其上有一个电子，如图(a)所示。当入射平面波从左侧垂直入射到金属表面上时，与平面平行的电场的作用力引起电子发生震荡。入射平面波的一部分能量被电子吸收，用作震荡的动能，而剩余的能量则被传输到右侧。
也就是说，当所有的能量都被电子吸收时，该FSS的传输系数将为0。电子在电磁波的作用下产生的散射场与传输到平面右侧的入射场矢量叠加后，右侧的场被抵消掉【1】，此时即为谐振，发生这一现象的频率点即为谐振频率。如图(b)所示，当电场的方向与导线垂直时，则无法得到震荡的动能，电子受到的电场的方向与电子的运动方向相垂直的情况下，电子不能吸收电磁波的能量，此时，入射的平面电磁波可以完全传输到平面的右侧。综上，当电子将入射电磁波的能量全部吸收，则波无法传播到平面右侧;而当电子不吸收入射电磁波能量时，入射的电磁波可以完全传输到平面的右侧。
综上所述，FSS能够实现空间滤波性能的基本原理是，入射的平面电磁波使电子发生震荡，此时，电子可以理解为偶极子单元，若这些电子将大部分的入射电磁波的能量吸收，则滤波器的传输性能将下降;若只有一小部分入射电磁波的能量被电子吸收掉，则该表面的传输性能将增大。一般，平面的传输性能与入射电磁波的频率息息相关。不同的FSS结构形式将得到不同的滤波性能。
频率选择表面不仅具有频率选择特性，对入射电磁波的极化方式和入射角度均具有选择特性，因此，FSS也被称为空间滤波器。传统的FSS按对电磁波的频率响应特性的不同，被分为贴片型与孔径型两种类型【2】，其中贴片型是在介质上周期性的贴有相同尺寸的金属单元，贴片型FSS谐振时表现为带阻的滤波特性;而孔径型FSS则是在金属薄板上周期性的开有相同尺寸的槽，孔径型FSS表现为带通滤波特性。下图给出了贴片型频率选择表面与孔径型频率选择表面的结构及其传输特性曲线。当频率选择表面谐振时，贴片型FSS在谐振频率处具有全反射特性，而孔径型FSS在谐振频率处具有全透射特性。
(a)偶极子阵列及反射系数 (b)缝隙阵列及传输系数
由以上分析可知，FSS本质上是一个屏幕形状的滤波器，在某一频段具有传输信号的能力，而在其他频段具有反射信号的能力，前者的频段被称为传输频段，后者的频段被称为反射频段。一个典型的FSS可以有多个传输频段和反射频段，在滤波器的术语中，这些频带分别被称为通带和阻带。位于传输频带和反射频带之间的信号将会被部分传输和部分反射。一种典型的频率选择表面(Frequency Selective Surface, FSS)是印刷于薄介质层上的贴片阵列，贴片的尺寸和单元尺寸取决于传输和反射的频带。其互补的孔径结构组成的阵列也可以用作FSS，根据实际应用，可以设计单层或多层FSS结构。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
