[发明专利]一种具有双透波频带、三吸波频带的频率选择超表面结构

说明书

一种具有双透波频带、三吸波频带的频率选择超表面结构，包括基本结构单元复制平移，基本结构单元包括介质层、金属层和空气层；介质层由自上而下分布第一、第二、第三、第四和第五介质层；金属层由自上而下分布单频通带两侧吸收损耗层、双频通带三频带吸收损耗层一和双频通带三频带吸收损耗层二、低通频率选择表面层一和低通频率选择表面层二以及双频通带频率选择表面一、双频通带频率选择表面二和双频通带频率选择表面三；第一介质层与第二介质层之间为空气层一，第二介质层与第三介质层之间为空气层二，第三介质层与第四介质层之间为空气层三。本发明在宽频带范围内实现具有双频通带响应特性以及吸波透波幅度调控特性，实现多频带的天线罩应用。

技术领域

本发明属吸波透波一体特性的频率选择超表面技术领域，具体涉及一种具有双透波频带、三吸波频带的频率选择超表面结构。

背景技术

目前国内外报道的具有吸波特性的频率选择超表面通常采用一层吸波层和一层频率选择表面的叠层设计，从而仅仅能够产生一个透波频带。当需要两个透波频带时，由于不同频段要求吸波层和频率选择表面层的间距不同，从而用单一固定剖面无法同时在两个透波频带的带外实现宽带的吸波特性。

现有技术不论是2D、2.5D或3D吸透一体频率选择表面结构，研究工作的重点都主要集中于扩展吸收带宽和减小结构厚度方面，而仅有的具有双频通带响应的吸透一体频率选择表面的报道依旧是沿用传统的设计思想，并未解决频段不同所对应的损耗吸收层与频率选择表面层间的间距不同的核心设计问题，因此双频通带响应与宽带响应存在原理性的矛盾，如何获得双频通带响应的同时拓展带宽，探究具有双频通带响应特性以及吸波透波幅度调控特性的宽频带多层超表面的设计是十分需要的。

例如Aditi Sharma等人在IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters期刊上发表了一篇名为《A Miniaturized Frequency Selective Rasorber WithIndependently Regulated Selective Dual-Transmission Response》的论文，该论文通过一层损耗吸收层和一层频率选择表面层实现了双频通带频率响应，但是由于没有解决频段不同对应的损耗吸收层与频率选择表面层间的间距不同的这一工作原理问题，因此通带响应极窄十分不理想，吸波频带也不够宽，总体带宽受到限制。又例如Q.Yu等人在IEEEAntennas and Wireless Propagation Letters期刊上发表了一篇名为《MiniaturizedWide-Angle Rasorber With a Wide Interabsorption High Transparent BandpassBased on Multiple 2.5-D Resonators》的论文，该论文通过2.5D的结构设计增加谐振点获得了较宽的透波带宽和吸波带宽，但是仍为单频通带响应，应用场景和范围受到限制。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种具有双透波频带、三吸波频带的频率选择超表面结构，以便在宽频带范围内实现具有双频通带响应特性以及吸波透波幅度调控的特性，进而实现多频带的天线罩应用。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有双透波频带、三吸波频带的频率选择超表面结构，包括16×16个基本结构单元复制平移，基本结构单元包括五层介质层、八层金属层和三层空气层；

所述介质层由自上而下分布的第一介质层1、第二介质层3、第三介质层5、第四介质层7和第五介质层8；

金属层由自上而下分布的单频通带两侧吸收损耗层9、双频通带三频带吸收损耗层一10和双频通带三频带吸收损耗层二11、低通频率选择表面层一12和低通频率选择表面层二13以及双频通带频率选择表面一14、双频通带频率选择表面二15和双频通带频率选择表面三16；