具有带外谐波抑制的低剖面频率选择表面

本发明属于天线，具体涉及一种具有带外谐波抑制的低剖面频率选择表面。

背景技术：

1、fss(frequency selective surface，频率选择表面)通常是由金属贴片(或金属屏上的孔径)按照一定规律排列构成的单层或者多层的周期结构。fss常被应用在军军事领域中，由于战机、舰船桅杆或导弹等飞行器前端的雷达天线本身就是一种较大的电磁散射源，采用传统的介质天线罩很难减小这种电磁散射，也无法缩减rcs(radar crosssection，雷达反射截面)；因此，还可以在介质天线罩上加载吸波材料以减小后向电磁散射，从而达到缩减rcs的目的，但是使用吸波材料会严重影响飞行器的正常通信和探测性能。因此，目前多采用在介质天线罩上加载具备带通滤波特性的fss作为天线罩的方式，在不影响系统正常工作情况下有效减小雷达天线rcs。加载fss后，雷达天线工作频段内的电磁波信号可以无损耗地透过天线罩，而在雷达天线工作频段外的电磁波信号几乎全部反射，同时结合机身的低散射外形可将对方的探测波散射到其他方向，机身所产生的回波信号十分微弱，很大程度上降低了被对方探测雷达侦查、定位的可能性，从而达到隐身的目的。

2、而战机舰船桅杆和导弹等飞行器前端的fss天线罩由于需要与前端共形，因而我方通信系统所收发的电磁波相对于fss天线罩而言都是以较大角度入射，如果所设计的fss天线罩角度稳定性较差，就会严重的影响我方通信系统的通信质量；同时随着探测技术的发展，可探测的频率范围越来越宽，现有频率选择表面大多带外抑制范围较窄，在较高频段由于谐波的出现使其无法保持反射特性，使飞行器隐身性能大打折扣，随着探测电磁波入射角度的增大，现有频率选择表面天线罩本就不够优良的带外抑制特性会更加的恶化。

3、可见，现有的具有带外谐波抑制的频率选择表面大多采用级联双层带阻型频率选择表面或者级联双层容性表面层去抑制高频谐波，双层级联技术主要是为了拓展抑制带宽，但是双层级联一般来说要间隔四分之一个波长，也就会带来剖面过高的问题，对于飞行器这种空间资源十分有限的载体平台而言并不适合。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种具有带外谐波抑制的低剖面频率选择表面。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

2、本发明提供一种具有带外谐波抑制的低剖面频率选择表面，包括多个按预设规则排列的谐振单元，所述谐振单元包括：第一金属贴片、第二金属贴片、第一介质基板、第三金属贴片、第一介质基板和第二介质基板；其中，

3、第一金属贴片位于所述第一介质基板远离所述第二介质基板一侧的表面，第二金属贴片位于所述第一介质基板与所述第二介质基板之间，第三金属贴片位于所述第二介质基板远离所述第二金属贴片一侧的表面；

4、沿垂直于谐振单元所在平面的方向，所述第二金属贴片的正投影为十字型。

5、在本发明的一个实施例中，所述第一介质基板和所述第二介质基板的材料包括聚四氟乙烯f4b。

6、在本发明的一个实施例中，所述第一介质基板的尺寸为28mm×28mm×0.1mm，所述第二介质基板的尺寸为28mm×28mm×0.5mm。

7、在本发明的一个实施例中，所述第三金属贴片包括镂空区；沿垂直于谐振单元所在平面的方向，所述镂空区的正投影为井字型。

8、在本发明的一个实施例中，所述低剖面频率选择表面包含多个沿第一方向排列且沿第二方向延伸的第一线条以及多个沿第二方向排列且沿第一方向延伸的第二线条，所述第一线条与所述第二线条相交形成多个交点；其中，所述第一方向与所述第二方向垂直，多个谐振单元的几何中心分别与所述交点重合。

9、在本发明的一个实施例中，所述第一金属贴片、第二金属贴片、第一介质基板、第三金属贴片、第一介质基板和第二介质基板的几何中心均与所述谐振单元的几何中心重合。

10、在本发明的一个实施例中，所述第一金属贴片、所述第二金属贴片和所述第三金属贴片的材料包括金属铜。

11、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

12、在本发明提供的低剖面频率选择表面中，第一金属贴片、第一介质基板和第二金属贴片形成非谐振型频率选择表面，第二介质基板和第三金属贴片形成带通型频率选择表面，采用双层带通型频率选择表面级联的方式不仅能够维持原有的通带性能，同时还可以抑制带外的高次谐波；此外，由于仅采用两种带通型频率选择表面，因而剖面厚度大大降低，更加适用于空间资源有限的应用场景，并且由于所采用的两种带通型频率选择表面都具有较高的角度稳定性，因此级联后的整体频率选择表面也具有较高的角度稳定性。

13、以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

1.一种具有带外谐波抑制的低剖面频率选择表面，其特征在于，包括多个按预设规则排列的谐振单元，所述谐振单元包括：第一金属贴片、第二金属贴片、第一介质基板、第三金属贴片、第一介质基板和第二介质基板；其中，

2.根据权利要求1所述的具有带外谐波抑制的低剖面频率选择表面，其特征在于，所述第一介质基板和所述第二介质基板的材料包括聚四氟乙烯f4b。

3.根据权利要求2所述的具有带外谐波抑制的低剖面频率选择表面，其特征在于，所述第一介质基板的尺寸为28mm×28mm×0.1mm，所述第二介质基板的尺寸为28mm×28mm×0.5mm。

4.根据权利要求1所述的具有带外谐波抑制的低剖面频率选择表面，其特征在于，所述第三金属贴片包括镂空区；沿垂直于谐振单元所在平面的方向，所述镂空区的正投影为井字型。

5.根据权利要求1所述的具有带外谐波抑制的低剖面频率选择表面，其特征在于，所述低剖面频率选择表面包含多个沿第一方向排列且沿第二方向延伸的第一线条以及多个沿第二方向排列且沿第一方向延伸的第二线条，所述第一线条与所述第二线条相交形成多个交点；其中，所述第一方向与所述第二方向垂直，多个谐振单元的几何中心分别与所述交点重合。

6.根据权利要求5所述的具有带外谐波抑制的低剖面频率选择表面，其特征在于，所述第一金属贴片、第二金属贴片、第一介质基板、第三金属贴片、第一介质基板和第二介质基板的几何中心均与所述谐振单元的几何中心重合。

7.根据权利要求1所述的具有带外谐波抑制的低剖面频率选择表面，其特征在于，所述第一金属贴片、所述第二金属贴片和所述第三金属贴片的材料包括金属铜。