本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于超表面結(jié)構(gòu)的帶寬可調(diào)角域濾波器，包括第一超表面平板、第二超表面平板、第三超表面平板、第四超表面平板、固定支架、升降滑套、用于超表面平板定位安裝的十六個固定螺絲釘與用于超表面平板調(diào)節(jié)間距的十六個調(diào)距螺絲釘，四種超表面平板分別由印制在介質(zhì)基片上的第一、第二、第三及第四超表面結(jié)構(gòu)單元平行緊貼排列而成，通過十六個固定螺絲釘將第一超表面平板、第二超表面平板、第三超表面平板、第四超表面平板固定在升降滑套上，通過十六個調(diào)距螺絲釘將升降滑套鎖定在固定支架上。本發(fā)明專利技術(shù)可以實現(xiàn)對不同入射角度電磁波的空間選頻功能，同時濾波帶寬可調(diào)，滿足不同頻率、不同濾波帶寬的性能需求，因此其適用場合廣泛。場合廣泛。場合廣泛。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于超表面結(jié)構(gòu)的帶寬可調(diào)角域濾波器
[0001]本專利技術(shù)屬于微波毫米波天線
，涉及一種基于超表面結(jié)構(gòu)的帶寬可調(diào)角域濾波器。
技術(shù)介紹
[0002]頻率選擇表面(FSS)是一種由亞波長尺寸的金屬結(jié)構(gòu)單元在二維平面內(nèi)按照一定周期排列組合而成的電磁結(jié)構(gòu)，也被稱之為“超表面”。當(dāng)電磁波照射到頻率選擇表面時，其對特定頻域的電磁波表現(xiàn)為透射特性，而對特定頻域外的電磁波表現(xiàn)為反射特性。將不同結(jié)構(gòu)類型的頻率選擇表面單元進(jìn)行組合排列和多層排列后，可以得到特定的選頻濾波特性。由于頻率選擇表面具有低剖面、低成本、重量輕的特點，其在軍事、通信領(lǐng)域常被應(yīng)用于降低天線RCS、通信天線寬帶隱身等方面。但在科學(xué)界以及工業(yè)界，對此類濾波器的研究大多數(shù)僅關(guān)注其頻域特性，而對其在不同入射角的響應(yīng)特性，既角域特性的研究卻很少被提及。
[0003]為了利用頻率選擇表面的濾波特性，中國專利公開了一種頻率響應(yīng)穩(wěn)定的頻率選擇表面(專利號：201710349144.1，申請日2017.05.17)，通過在旋轉(zhuǎn)排布的旗面狀介質(zhì)板上設(shè)計特殊的周期排列貼片單元，實現(xiàn)了一種小型化、低成本的頻率選擇表面。但是該設(shè)計對不同入射角度的電磁波信號響應(yīng)不敏感，未能利用其角域響應(yīng)特性，并且只對固定頻域具有選頻濾波特性，不具備選頻頻域可調(diào)功能，導(dǎo)致其應(yīng)用場景受限。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0004]本專利技術(shù)的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種基于超表面結(jié)構(gòu)的帶寬可調(diào)角域濾波器，實現(xiàn)了對不同入射角度電磁波的空間選頻功能與濾波帶寬可調(diào)功能，同時實現(xiàn)其結(jié)構(gòu)的集成化、輕量化和低成本化。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案是：
[0006]一種基于超表面結(jié)構(gòu)的帶寬可調(diào)角域濾波器，包括第一超表面平板、第二超表面平板、第三超表面平板、第四超表面平板、固定支架、升降滑套、用于超表面平板定位安裝的十六個固定螺絲釘與用于超表面平板調(diào)節(jié)間距的十六個調(diào)距螺絲釘，其特征在于：所述第一超表面平板由印制在第一介質(zhì)基片上的第一超表面結(jié)構(gòu)單元平行緊貼排列而成；所述第二超表面平板由印制在第二介質(zhì)基片上的第二超表面結(jié)構(gòu)單元平行緊貼排列而成；所述第三超表面平板由印制在第三介質(zhì)基片上第三超表面結(jié)構(gòu)單元平行緊貼排列而成；所述第四超表面平板由印制在第四介質(zhì)基片上第四超表面結(jié)構(gòu)單元平行緊貼排列而成；第一至第四超表面平板依次垂直排列；四種超表面結(jié)構(gòu)單元的具體個數(shù)與排列循序由超表面平板的尺寸情況而定；在第一超表面平板四角均鉆有四個定位固定用的通孔，在第二超表面平板四角均鉆有四個定位固定用的通孔，在第三超表面平板四角均鉆有四個定位固定用的通孔，在第四超表面平板四角均鉆有四個定位固定用的通孔，在固定支架上套有升降滑套，在升降滑套上鉆有十六個固定通孔與十六個調(diào)距通孔；所述十六個固定螺絲釘、十六個調(diào)距螺
絲釘?shù)穆菁y直徑與第一超表面平板定位固定用的通孔直徑、第二超表面平板定位固定用的通孔直徑、第三超表面平板定位固定用的通孔直徑、第四超表面平板定位固定用的通孔直徑、升降滑套的固定通孔直徑以及升降滑套的調(diào)距通孔直徑相同，通過十六個固定螺絲釘將第一超表面平板、第二超表面平板、第三超表面平板、第四超表面平板固定在升降滑套上，通過十六個調(diào)距螺絲釘將升降滑套鎖定在固定支架上。
[0007]進(jìn)一步地，所述的第一介質(zhì)基片、第二介質(zhì)基片、第三介質(zhì)基片、第四介質(zhì)基片的厚度均為1.2mm。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一超表面結(jié)構(gòu)單元由印制在第一介質(zhì)基片正反兩面的雙層矩形金屬貼片構(gòu)成；所述第二超表面結(jié)構(gòu)單元由印制在第二介質(zhì)基片正反兩面的雙層矩形金屬貼片構(gòu)成；所述第三超表面結(jié)構(gòu)單元由印制在第三介質(zhì)基片正反兩面的雙層矩形金屬貼片構(gòu)成；所述第四超表面結(jié)構(gòu)單元由印制在第四介質(zhì)基片正反兩面的雙層矩形金屬貼片構(gòu)成；所述第一超表面結(jié)構(gòu)單元、第二超表面結(jié)構(gòu)單元、第三超表面結(jié)構(gòu)單元以及第四超表面結(jié)構(gòu)單元其整個單元邊界均成正方形。
[0009]進(jìn)一步地，所述的第一超表面結(jié)構(gòu)單元、第二超表面結(jié)構(gòu)單元、第三超表面結(jié)構(gòu)單元以及第四超表面結(jié)構(gòu)單元其整個單元邊界均成正方形，正方形的邊長為3mm。
[0010]進(jìn)一步地，所述固定支架上套有升降滑套，在升降滑套上鉆有十六個固定通孔與十六個調(diào)距通孔，當(dāng)十六個調(diào)距螺絲釘未擰緊時，升降滑套可以在固定支架上自由滑動；將十六個調(diào)距螺絲釘通過十六個調(diào)距通孔擰緊鎖定后，每組升降滑套的位置被鎖定。
[0011]進(jìn)一步地，所述第一超表面平板、第二超表面平板、第三超表面平板、第四超表面平板外邊框尺寸均相同，不超過固定支架外邊框尺寸。
[0012]進(jìn)一步地，所述第一超表面平板、第二超表面平板、第三超表面平板、第四超表面平板外邊框尺寸均相同，均為150mm
×
150mm。
[0013]本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和有益效果：
[0014](1)本專利技術(shù)所采用的四種超表面平板均由雙層平面介質(zhì)基板分別印制四種不同超表面結(jié)構(gòu)單元并按照一定規(guī)律平行緊貼排列而成，具有設(shè)計簡單、成本低、制備周期短、重量輕等優(yōu)點；同時，因為采用了四種不同超材料結(jié)構(gòu)單元的組合排列，以及特定的空間排列，可以實現(xiàn)對不同入射角度電磁波的空間選頻功能。
[0015](2)本專利技術(shù)通過人工移動升降滑套的位置來改變各超表面平板的間距，繼而可以改變角域濾波帶寬，滿足不同頻率、不同濾波帶寬的性能需求。將超表面平板固定在升降滑套上，其結(jié)構(gòu)拆卸方便，容易更換維修，可通過更換不同結(jié)構(gòu)的支架來適應(yīng)不同的部署環(huán)境，應(yīng)用推廣便捷、成本低，且整體結(jié)構(gòu)具有高集成化優(yōu)點。
[0016](3)本專利技術(shù)可以通過更換不同結(jié)構(gòu)尺寸的超表面平板或不同結(jié)構(gòu)的超表面單元來輕松實現(xiàn)不同頻率、不同角度范圍的角域濾波功能，因此其適用場合廣泛。
[0017]本專利技術(shù)的目的、特征及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖作如下進(jìn)一步的說明。
附圖說明
[0018]圖1是本專利技術(shù)的基于超表面結(jié)構(gòu)的帶寬可調(diào)角域濾波器總體結(jié)構(gòu)展開示意圖。
[0019]圖2是本專利技術(shù)所采用的超表面平板正視圖。
具體實施方式
[0020]如圖1的總體結(jié)構(gòu)展開示意圖所示，一種基于超表面結(jié)構(gòu)的帶寬可調(diào)角域濾波器包括第一超表面平板1、第二超表面平板2、第三超表面平板3、第四超表面平板4、固定支架5、升降滑套6、用于超表面平板定位安裝的十六個固定螺絲釘7與用于超表面平板調(diào)節(jié)間距的十六個調(diào)距螺絲釘8。所述第一超表面平板1由印制在厚度為1.2mm的TP
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TAN介質(zhì)基片10兩面的5000個第一超表面結(jié)構(gòu)單元11平行緊貼排列而成，在第一超表面平板1的四角鉆有四個定位固定用的通孔12；所述第二超表面平板2由印制在厚度為1.2mm的TP
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TAN介質(zhì)基片20兩面的5000個第二超表面結(jié)構(gòu)單元21平行緊貼排列而成，在第二超表面平板2的四角鉆有四個定位固定用的通孔22；所述第三超表面平板3由印制在厚度為1.2mm的TP
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TAN介質(zhì)基片30兩面的5000個第二超表面結(jié)構(gòu)單元31平行緊貼排列而成，在第本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于超表面結(jié)構(gòu)的帶寬可調(diào)角域濾波器，包括第一超表面平板(1)、第二超表面平板(2)、第三超表面平板(3)、第四超表面平板(4)、固定支架(5)、升降滑套(6)、用于超表面平板定位安裝的十六個固定螺絲釘(7)與用于超表面平板調(diào)節(jié)間距的十六個調(diào)距螺絲釘(8)，其特征在于：所述第一超表面平板(1)由印制在第一介質(zhì)基片(10)上的第一超表面結(jié)構(gòu)單元(11)平行緊貼排列而成；所述第二超表面平板(2)由印制在第二介質(zhì)基片(20)上的第二超表面結(jié)構(gòu)單元(21)平行緊貼排列而成；所述第三超表面平板(3)由印制在第三介質(zhì)基片(30)上第三超表面結(jié)構(gòu)單元(31)平行緊貼排列而成；所述第四超表面平板(4)由印制在第四介質(zhì)基片(40)上第四超表面結(jié)構(gòu)單元(41)平行緊貼排列而成；第一至第四超表面平板依次垂直排列；四種超表面結(jié)構(gòu)單元的具體個數(shù)與排列循序由超表面平板的尺寸情況而定；在第一超表面平板(1)四角均鉆有四個定位固定用的通孔(12)，在第二超表面平板(2)四角均鉆有四個定位固定用的通孔(22)，在第三超表面平板(3)四角均鉆有四個定位固定用的通孔(32)，在第四超表面平板(4)四角均鉆有四個定位固定用的通孔(42)，在固定支架(5)上套有升降滑套(6)，在升降滑套(6)上鉆有十六個固定通孔(60)與十六個調(diào)距通孔(61)；所述十六個固定螺絲釘(7)、十六個調(diào)距螺絲釘(8)的螺紋直徑與第一超表面平板定位固定用的通孔(12)直徑、第二超表面平板定位固定用的通孔(22)直徑、第三超表面平板定位固定用的通孔(32)直徑、第四超表面平板定位固定用的通孔(42)直徑、升降滑套的固定通孔(60)直徑以及升降滑套的調(diào)距通孔(61)直徑相同，通過十六個固定螺絲釘(7)將第一超表面平板(1)、第二超表面平板(2)、第三超表面平板(3)、第四超表面平板(4)固定在升降滑套(6)上，通過十六個調(diào)距螺絲釘(8)將升降滑套鎖定在固定支架(5)上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超表面結(jié)構(gòu)的帶寬可調(diào)角域濾波器，其特征在于：所述的第一介質(zhì)基片(10...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林先其，秦濤，姚堯，蘇一洪，劉錚，劉皓中，張文博，
申請(專利權(quán))人：電子科技大學(xué)長三角研究院湖州，
類型：發(fā)明
國別省市：
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