[发明专利]一种X和S波段的有源可重构频率选择表面

权利要求书

1.一种X和S波段的有源可重构频率选择表面，其特征在于，包括三层金属面，每两层所述金属面之间设有一层介质基板；

所述三层金属面由上到下分别为第一金属面、第二金属面和第三金属面；所述第一金属面与第二金属面之间为第一介质基板，所述第二金属面与第三金属面为第二介质基板；

所述第一金属面上刻有多个相同的周期性金属单元；每个所述周期性金属单元处刻有偏置线，所述偏置线用于连接每个周期性金属单元与控制电路接口；

所述第三金属面上贴有二极管，所述二极管与第一金属面上每个周期性金属单元的位置所对应，用于调控所述周期性金属单元的谐振结构；所述第三金属面为偏置电路层，用于通过数字电路给每个所述周期性金属单元独立的馈电，以调控所述二极管的通断；

所述第一介质基板与第二介质基板设有金属化通孔，用于连接导通所述二极管；

所述第二金属面作为地板和隔离层，用于隔离所述第三金属面和第一金属面之间的影响，并为所述金属化通孔提供隔离和匹配。

2.根据权利要求1所述的一种X和S波段的有源可重构频率选择表面，其特征在于，所述第一金属面上的每个周期性金属单元由一个正方形贴片和一个环形贴片构成；所述环形贴片位于正方形贴片外侧；所述正方形贴片与环形贴片在同一方向的中心位置设有一个过渡性的水平延伸的金属结构，所述金属结构在延伸位置的尽头通过所述第一介质基板与第二介质基板上的金属化通孔连接到第三金属面的二极管上；

所述第一金属面上的每个周期性金属单元在正方形贴片的中心以及所述环形贴片的水平臂的中心位置，分别设有金属化通孔，用于穿过所述第一介质基板与第二介质基板连接偏置电路层的正极和负极。

3.根据权利要求1所述的一种X和S波段的有源可重构频率选择表面，其特征在于，所述第二金属面上，在每个所述第一介质基板与第二介质基板之间金属化通孔连接的位置留有半径r=1.5mm的开孔空气柱，用于阻止所述金属化通孔和隔离层发生电流交换。

4.根据权利要求1所述的一种X和S波段的有源可重构频率选择表面，其特征在于，所述第一金属面的所有周期性金属单元结构中，所述第一金属面上的环形贴片中央的金属化通孔均连接到第三金属面共同的接地金属上，每个所述周期性金属单元正方形贴片中心的金属化通孔分别连接到一条独立的偏置线上，并引到周期性金属结构之外的加载偏置电路的牛角座位置。

5.根据权利要求1所述的一种X和S波段的有源可重构频率选择表面，其特征在于，所述第一金属面的每个周期性金属单元的环形贴片，均通过金属化通孔和第三金属面的共同的地相连，与所述第一金属面相连的偏置电路能通过现场可编程逻辑门阵列对每个独立的周期性金属单元上的直流偏置进行单独控制，使得在每个所述周期性金属单元正极偏置为低电平时，所述环形贴片和贴片单独工作，在每个所述周期性金属单元正极偏置为高电平时，所述环形贴片和贴片之间通过二极管形成一个联通的回路。

6.根据权利要求1所述的一种X和S波段的有源可重构频率选择表面，其特征在于，所述第一介质基板与第二介质基板的损耗角正切为。

7.根据权利要求1所述的一种X和S波段的有源可重构频率选择表面，其特征在于，所述金属面采用镀金的纯铜材质。

8.根据权利要求2所述的一种X和S波段的有源可重构频率选择表面，其特征在于，所述周期性金属单元的边长为21mm，所述环形贴片最外侧的边长为19mm，所述环形贴片的宽度为1mm，所述正方形贴片的边长为11.4mm。

9.根据权利要求1所述的一种X和S波段的有源可重构频率选择表面，其特征在于，所述金属化通孔的半径为0.15mm。

10.根据权利要求1所述的一种X和S波段的有源可重构频率选择表面，其特征在于，所述第三金属面上的偏置线的宽度为1mm，两条所述偏置线之间的金属宽度为1mm。