·52. 材料导报A:综还高 2013年10月(上)第27卷第10期 频率选择表面的研究与应用现状 陈晓辉,张海岩 (1北京交通大学中国产业安全研究中心,北京100044:2中钢设备股份有限公司,北京100080) 摘要 主要介姐了频率选择表西在雷达罩,空间电碾造流器等领城的应用以及频华选择表面饭秘结构设计和 多频FSS设计的研完造展和现状,闲述了为满足实际应用和技未支持的常卖,下SS站构设计在小型化和可调性方面 的最新连展,FSS结构设计与加工还存在校大的发展空间, 关键词 中图分类号:TN91 The Present Research State of the Frequency Selective Surface CHEN Xiaohui',ZHANG Haiyan? (1 China Industrial Economics Security Research Center.Beijing Jiaotong Uiniversity.Beijing100044; 2 Sinosteel Equipment 8 Engineering Co.Ltd.Beijing 100080 Abstract The application of frequency selective surface strueture is reviewed in some area of craft radome structure and space electromagnetic filter.The recently development and status about the FSS caseade structure and multiple frequeney seleetive surface are inroduced.on the basis of the summarization of the principle of the analys method of FSS structure and the design of the FSS structure.The tunzation and tunabl ive surface are also expounded.A large space is still left for FSS strutures design and structure pro frequeney sele 表洗超表面(FSS)是由特定形状的单元图形周期性推 列,形成二维的周期阵列结构,其反射特性和传输特性表现 双层FS四是通过层与层之间电磁场的耦合米拓宽中心频 带宽,使通带边 的 性2 为率的函数,对其传输特性具有影响作用的 因素有单 大学的武哲等研究了不同格及单元外形并有介质加 元的尺寸、挂布方式、排列周期、电磁波入射角度等。由 双层FSS,通过研究以Y形缝隙为谐报单元的双层结构时 于下SS呈现出开放空间的电滤波器的功能,又被称为空间 性·发现双层结构能够利用层间电磁场镉合修正频帝响应曲 华济大物原克生监日 线,相对单层有很大的改进,若进一步进行优化设计可以获 理相的平顶快速下降的频家应曲线来明笑可对 前国内外对FSS的研究,较多关注于FSS不同的结构设计所 验证实每层下SS都可以附带介电常数不同的介质村底,也可 表现出来的物理特性四。随着科学技术和经济的发展,各种 以嵌在多层介质内部。Kan nast等以理论分析为基础 信息设各越来拔多地应用王军事与民用领域信息设条之问 建立了双层带通型FSS的等效传输线模型,仿直对比了不同 的电磁传输与电酸蓑容、结密仪器抗电磁干扰、人体防电磁 层间距离的频率响应曲线,为多层下SS设计中层何距离的确 辐射等均要求对电磁信号实现传输控制或吸牧损耗.0。而 定提供了方向。 FSS对电磁波具有选择透过性,这使它广泛应用于雷达罩, (2)多屏锁联结构在实际应用中,为了得到更宽的通 空间电磁滤波器、对吸波材料改性等领域门 雷和更陡蛸的过波带,通常采用多屏FSS级联的方式,通过 1FSS物理特性设计现状 层问传输曲线的耦合得到更为理想的带通滤波特性:), 2010年北京理工大学的杨卓等针对多屏复合结构FSS进行 1,1Ss级联结构的设计与研究 相关算法的研究,通过计算缝隙单元上的感应电压来获得 FSS应用时可以使用单屏可、双屏或多屈级联结 FSS的透波率,并证实多层介质对于FSS的透波曲线的影 枸一可。为了获得“平顶“,“陡裁止”的類率响应曲线,一般 响[)2012年兰州理工大学的朱销刚等将六边形环FSS单 需要两层或更多层的表面前后级联起来)。 元植入到多层吸波结构中组成复合吸波结构,通过改变FSS (1)双屏结构有关双层FSS传输系数计算以及单元形 单元在复合吸波结构中的位置及厚度,改善吸波结构的吸波 状变化对频率响应的影响规律等已有不少研究成果可。 性能。 陈绕辉:女,l975年生,博士后,研究方向为电屏蔽复合材料制备与应用E-mail:nincchenxh@163.com 1994-015 China Academic Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved.htp://www.cnki.net
频率选择表面的研究与应用现状 陈晓辉1,张海岩2 (1 北京交通大学中国产业安全研究中心,北京100044;2 中钢设备股份有限公司,北京100080) 摘要 主要介绍了频率选择表面在雷达罩、空间电磁滤波器等领域的应用以及频率选择表面级联结构设计和 多频 FSS设计的研究进展和现状,阐述了为满足实际应用和技术支持的需要,FSS结构设计在小型化和可调性方面 的最新进展,FSS结构设计与加工还存在较大的发展空间。 关键词 频率选择表面 响应特性 稳定性 谐振 中图分类号:TN91 文献标识码:A ThePresentResearchStateoftheFrequencySelectiveSurface CHENXiaohui1,ZHANG Haiyan2 (1 ChinaIndustrialEconomicsSecurityResearchCenter,BeijingJiaotongUiniversity,Beijing100044; 2 SinosteelEquipment& EngineeringCo.,Ltd.,Beijing100080) Abstract Theapplicationoffrequencyselectivesurfacestructureisreviewedinsomeareaofcraftradome structureandspaceelectromagneticfilter.TherecentlydevelopmentandstatusabouttheFSScascadestructureand multiplefrequencyselectivesurfaceareintroduced,onthebasisofthesummarizationoftheprincipleoftheanalysis methodofFSSstructureandthedesignoftheFSSstructure.Thelatestdevelopmentsonminiaturizationandtunable frequencyselectivesurfacearealsoexpounded.AlargespaceisstillleftforFSSstructuresdesignandstructurepro- cessingresearch. Keywords frequencyselectivesurface,responsecharacteristic,stability,resonance 陈晓辉:女,1975年生,博士后,研究方向为电磁屏蔽复合材料制备与应用 E-mail:ninechenxh@163.com 频率选择表面(FSS)是由特定形状的单元图形周期性排 列,形成二维的周期阵列结构,其反射特性和传输特性表现 为频率的函数[1,2]。对其传输特性具有影响作用的因素有单 元的尺寸、排布方式、排列周期、电磁波入射角度等[1,3]。由 于FSS呈现出开放空间的电磁滤波器的功能,又被称为空间 滤波器[4],在天线设计[5]、表面波处理和雷达散射截面控制[6] 等方面备受关注,是天线和微波领域的研究热点之一[7]。目 前国内外对FSS的研究,较多关注于FSS不同的结构设计所 表现出来的物理特性[8]。随着科学技术和经济的发展,各种 信息设备越来越多地应用于军事与民用领域,信息设备之间 的电磁传输与电磁兼容、精密仪器抗 电 磁 干 扰、人 体 防 电 磁 辐射等均要求对电磁信号实现传输控制或吸收损耗[9,10]。而 FSS对电磁波具有 选 择 透 过 性,这使它广泛应用于雷达罩、 空间电磁滤波器、对吸波材料改性等领域[11]。 1 FSS物理特性设计现状 1.1 FSS级联结构的设计与研究 FSS应用时可以使用单屏[12]、双屏或多屏级联结 构[13-20]。为了获得“平顶”、“陡截止”的频率响应曲线,一般 需要两层或更多层的表面前后级联起来[13]。 (1)双屏结构 有关双层 FSS传输系数计算以及单元形 状变化对频率响应的影响规律等已有不少研究成果[14,15]。 双层 FSS[16] 是通过层与层之间电磁场的耦合来拓宽中心频 带带宽,使通带边缘有陡截止的特性。2005年北京航空航天 大学的武哲等研究了不同栅格及单元外形并有介质加载的 双层 FSS,通过研究以 Y 形缝隙为谐振单元的双层结构电特 性,发现双层结构能够利用层间电磁场耦合修正频率响应曲 线,相对单层有很大的改进,若进一步进行优化设计可以获 得理想的平顶快速下降的频率响应曲线[17]。唐光明等[18]实 验证实每层 FSS都可以附带介电常数不同的介质衬底,也可 以嵌在多层介质内部。Kanjanasit等[19] 以理论分析为基础, 建立了双层带通型 FSS的等效传输线模型,仿真对比了不同 层间距离的频率响应曲线,为多层 FSS设计中层间距离的确 定提供了方向。 (2)多屏级联结构 在实际 应 用 中,为了得到更宽的通 带和更陡峭的过渡带,通常采用多屏 FSS级联的方式,通过 层间传输曲线的耦合得到更为理想的带通滤波特性[20,21]。 2010年北京理工大学的杨卓等针对多屏复合结构 FSS进行 相关算法的 研 究,通过计算缝隙单元上的感应电压来获得 FSS的透 波 率,并证实多层介质对于 FSS的透波曲线的影 响[22]。2012年兰州理工大学的朱鹏刚等将六边形环 FSS单 元植入到多层吸波结构中组成复合吸波结构,通过改变 FSS 单元在复合吸波结构中的位置及厚度,改善吸波结构的吸波 性能[23]。 · 25 · 材料导报 A:综述篇 2013年10月(上)第27卷第10期
频率选择表面的研究与应用现状/陈晓辉司 53 1.2Ss的多领特性设计 ,可以拓宽FSS的工作带宽,日前设计 2 SS设计的发展趋势 分类主要有多层FS,分形FSS,多环FSS以及其他 角定结构的S对应有定的报率及其通带 般S层数越多,结构复杂,其传输 带,但实际应用时,往往希能右可灵活调满不园 特性对结构教的敏感程度越高 ,制作成本也 大 FSS,或者是小型化的FSS结构,以适应不同的应用场合 在生应用中双层结枸和三层FS 2.1 可调谐Ss 最理想的选择,介质的加我方式及介电常数都会对 调谐FSS就是可以通过调整,避免由于设计、制造 应有较大影响,同时,两层传输曲线的合 装配等误差所引起的失谐,也可以实现因任务变化面需要 式会影响频率响应曲线中心的传输损耗 2011年 磨改撞迷报颜率【-4同可调满下ς环可以通过过满报销速 学的吕客翔等设计 特性良好的新型单层介质加我 相近的系列产品附加可调诺功能),也可以设计可机械调诺 结构和双层介质加载 层F 结构,采用了薄介质加载方式从 有 S缝隙表面阵 的FS,从而实现哥可向高知调谐,也可向低插调楼-国 2007年东南大学的马达等研究了双层方环形缝隙SS,并通 连铁出现的向险, 北京航 过实验表明,这种FSS具有较好的极化和入射角适应性,报 传输 2.4GHz场率设计的实际可调范用达到1.903.20GHz 模型 实现了54.17%的相对频移,调谐方法简便易行,可调规律性 ,使 SS具各多频特性 2.2有源SS 内 选代 以有效减 图用 将分无 所调有源FSS,也称可调FSS.是在FSS单元或介质衬 底上加入有源器件或采用特征媒质作为介质村底等,是特指 成为 相似 通过阻抗元件来实现电磁特性动态调节的FSS,它区别于界 用微机电系统工艺或液品材料等方式制作的可调S。有 源SS可能是未来低成本,高功率的固态通信、广插和雷 分形 5S的各谐振频 单元分形 近似相等,不足之处是各频带之间的间隔无法任意改变 系统的心脏。因此,有源SS吸收体将是干涉型暖波材科料 展的主要方向。由于有源FSS是在传统FSS单元图形 3)多环FS 多环5大多为心环或万不甲元 加载 ·系列阻抗元件而构成的新型F ,具有可调的电特 构,每个诺振频率对应 个理立的环通过受各环的 性,在可调电磁屏蔽室,可调空间电磁滤波器、可调雷达天线 长,可以很容易地增大或小带间 。2008年王快 等领域应用,为智能吸波材料方面提供了新的思路,在信 用等效电路法仿真模拟了双方环贴片型单元下SS阵列的双 频带阻特性a)。2009年强海霞等研究了 “种双方环的 安全,雷达隐身、抗电磁干扰以及防电磁辐射等方面具有重 要的应用意义 频率选择表面,可以实现频带闻隔双向调节。2011年爆 2.3 小型化FSS 新等对Y型单元进行了改造,得到了叠加的Y环单元图形 010年 业大学的杨国辉 等提出 一种小型化 当中心赖点同为17.6GHz时,叠加Y型单元具有史窄的带 对 宽,并且叠加Y环单元在保证角度稳定与极化稳定性前提 元,通过将方环部分分 元 小型 下,能够延迟高次谐振点,为工作频段内实现单通滤被器提 被具有 供了新的研究思路)。2012年空军工程大学的李育青等提 出了利用高阶帝通FSS的方法米设计具有宽频特性的带通 的新型 FSS.这种基于闭形状单元,5层结构的FSS.具有 三阶单通 合使 带性能.其绝对带宽达到6.07GHz,相对带宽达到72%,通 研发了 式电 带平衡光滑,对不同角度,不同极化方式入射的电磁波保持 很好的隐定性) 基础 ()其他类型2007年中国科学院李小秋等采用镀膜和 光刻技术刻他出十字形复合开孔单元的SS图形,经测试」 3 新型SS的应用与展望 其類率响应特性曲线具有2个相近的不同通带,且具有较好 除了在天线和微波等领域的应用外,2010年西安电子科 的角稳定性,2个通带之间可以通过改变十字形孔径单元尺 技大学的路宝等为 减缩天线的雷达散射截面,提出了一 寸的比值和相对位置米调节,这在微波、红外及可见光波段 形带阻SS结构,对于入射电磁波,该结枸具有窄阻带利 都将有广泛的应用。2012年董思乔等研究出 种结的简 宽通带特性,可以代替天线的传统金属地板,从而缩减天线 单尺计小厚度黄日且有双丁作频带的贴片式须率选择表 的需达散时找面可同年,空军丁程大当的张厚纯在传结丽 而,用HFSS仿真设计得到适用于小型通信设备的谐振单 路撒冷环孔的基础上,设计了新型带通FSS,将其加载到喇 元、双带滤波的下SS谐振单元作为接收的天线罩] 明天线上,不仪能够保证喇叭天线在通带内正常工作,面且 1004.2015hi Acade mi al Electronic Publishing All rights hup www.cnki.ne
1.2 FSS的多频特性设计 多频 FSS的设计,可以拓宽 FSS的工作带宽,目前设计 分类主要有多层 FSS、分形 FSS、多环 FSS以及其他类型等。 (1)多层 FSS 一般 FSS层数越多,结构越复杂,其传输 特性对结构参数的敏感程度越 高,制作成本也会大幅度增 加。因此,在实际应用中,双层 FSS结构和三层 FSS结构是 最理想的选 择。介质的加载方式及介电常数都会对双层 FSS的频率响应有 较 大 影 响,同 时,两层传输曲线的耦合方 式会影响频率响应曲线中心的传输损耗[10]。2011年山东大 学的吕冬翔等设计了特性良好的新型单层介质加载双层 FSS缝隙阵列结构和双层介质加载三层 FSS缝隙表面阵列 结构,采用了薄介质加载方式,从而有效地解决了各类栅瓣 过早和连续出现的问题[24]。2012年北京航空航天大学的胡 晓晴等利用带通滤波器的原理为双层 FSS建立传输线等效 模型,确定了层间的最佳距离。 (2)分 形 FSS 分 形 FSS通过其单元结构上的自相似 性,使得 FSS具备多频特性[25,26]。根据分形图形在有限空间 内通过迭代可以有效减小图形的尺寸的理论,将分形单元应 用于 FSS 领 域,不仅能减小起始单元尺寸,使 设 计 小 面 积 FSS成为可能,还可以利用分形单元的自相似性及迭代单元 间的不同尺寸参数在单屏 FSS上实现多频带通滤波器的设 计[8,27,28]。分形 FSS的各谐振频率之比与单元分形比例因数 近似相等,不足之处是各频带之间的间隔无法任意改变[8,28]。 (3)多环 FSS 多环 FSS大多为同心圆环或方环单元结 构,每个谐振频率对应于一个独立的 环,通过改变各环的周 长,可以很容易地增大或减小频带间隔[29,30]。2008年王焕青 用等效电路法仿真模拟了双方环贴片型单元 FSS阵列的双 频带阻特性[31]。2009年强海霞等研究了一种旋绕双方环的 频率选择表 面,可以实现频带间隔双向调节[32]。2011年 陈 新等对 Y 型单元进行了改造,得到了叠加的 Y 环单元图形, 当中心频点同为17.6GHz时,叠加 Y 型单元具有更窄的带 宽,并且叠加 Y 环单元在保证角度稳定与极化稳定性前提 下,能够延迟高次谐振点,为工作频段内实现单通滤波器提 供了新的研究思路[33]。2012年空军工程大学的李育青等提 出了利用高阶带通 FSS的方法来设计具有宽频特性的带通 FSS,这种基于圆形状单元、5层结构的 FSS,具有三 阶 单 通 带性能,其绝对带宽达到6.07GHz,相对带宽达到72%,通 带平衡光滑,对不同角度、不同极化方式入射的电磁波保持 很好的稳定性[34]。 (4)其他类型 2007年中国科学院李小秋等采用镀膜和 光刻技术刻蚀出十字形复合开孔单元的 FSS图形,经测试, 其频率响应特性曲线具有2个相近的不同通带,且具有较好 的角稳定性,2个通带之间可以通过改变十字形孔径单元尺 寸的比值和相对位置来调节,这在微 波、红外及可见光波段 都将有广泛的应用[35]。2012年董思乔等研究出一种结构简 单、尺寸小、厚度薄且具有双工作频带的贴片式频率选择表 面,用 HFSS仿真设计得到适用于小型通信设备的谐振单 元、双频带滤波的 FSS谐振单元作为接收端的天线罩[36]。 2 FSS设计的发展趋势 确定结构的 FSS对应有特定的谐振频率点及其通带或 阻带,但实际应用时,往往希望能有可灵活调谐不同频率点 的 FSS,或者是小型化的 FSS结构,以适应不同的应用场合。 2.1 可调谐FSS 可调谐 FSS,就是可以通过调整,避 免 由 于 设 计、制 造、 装配等误差所引起的失谐,也可以实现因任务变化而需要适 度改换谐振频率[37-40]。可调谐 FSS,还可以通过对谐振频率 相近的系列产品附加可调谐功能[37],也可以设计可机械调谐 的 FSS,从而实现既可向高频调谐,也可向低频调谐[10,38-42]。 2007年东南大学的马达等研究了双层方环形缝隙 FSS,并通 过实验表明,这种 FSS具有较好的极化和入射角适应性,按 2.4GHz频率设计的实际可调 范 围 达 到1.90~3.20GHz, 实现了54.17%的相对频移,调谐方法简便易行,可调规律性 较好[43]。 2.2 有源FSS 所谓有源 FSS,也称 可 调 FSS,是 在 FSS单 元 或 介 质 衬 底上加入有源器件或采用特征媒质作为介质衬底等,是特指 通过阻抗元件来实现电磁特性动态调节的 FSS,它区别于采 用微机电系统工艺或液晶材料等方式制作的可调 FSS。有 源 FSS可能是未来低成本、高功率的固态通信、广播和雷达 系统的心脏。因此,有源 FSS吸收体将是干涉型吸波材料发 展的主要方向[44]。由于有源 FSS是在传统 FSS单元图形间 加载一系列阻抗元件而构成的新型 FSS,具有可调的电磁特 性,在可调电磁屏蔽室、可调空间电磁滤波器、可调雷达天线 等领域应用,为智能吸波材料方面提供了新的思路,在 信 息 安全、雷达隐身、抗电磁干扰以及防电磁辐射等方面具有重 要的应用意义[45]。 2.3 小型化FSS 2010年哈尔滨工业大学的杨国辉等提出了一种小型化 的带阻 FSS新单元,通过将方环部分分为4个对称区域,并 增加三角螺旋结构,从而实现 FSS单元的小型化,同时对于 不同角度和极化方式入射的波具有极好的稳定性,适合在实 际有限空间内应用[46]。同年,中国西南电子技术研究院的温 刚设计了一种用于移动载体平台的新型平台,在微带天线的 基础上,采用高介电常数的介质层,并与 FSS技术结合使用, 研发了可嵌入式电子宽频带圆极化微带天线,在实际的应用 中效果良好,为未来小型化和移动载体天线设计提供了技术 基础[47]。 3 新型FSS的应用与展望 除了在天线和微波等领域的应用外,2010年西安电子科 技大学的路宝等为了减缩天线的雷达散射截面,提出了一种 新型带阻 FSS结构,对于入射电磁波,该结构具有窄阻带和 宽通带特性,可以代替天线的传统金属地板,从 而 缩 减 天 线 的雷达散射截面[48]。同年,空军工程大学的张厚等在传统耶 路撒冷环孔的基础上,设计了新型带通 FSS,将 其 加 载 到 喇 叭天线上,不仅能够保证喇叭天线在通带内正常工作,而 且 频率选择表面的研究与应用现状/陈晓辉等 · 35 ·
·54 材料导报A:综远高 2013年10月(上)第27卷第10 内的 ns[]Progress Ele magn Res Lett. 2012年朱华邦等 16 胡晓睛。夏同生,唐光明,等。双层顾率选择表面的优化设 在解RCs 计[U].现代电子技术,2012.35(5):18 日前,关 FS的设计和理论以及仿真计算己取得了 17武哲,武振波.双层下SS结构电性能研究[].电子学报 系 成果,但将FS应用于实际的材料设计和制备过程 2005.33(3).517 S的生匠应用效果与加工制各对 :的精准性依赖度较 18唐光明,苗俊刚,董金明 一种介质-金属加载圆孔单元厚 高,如何解决其适应性,尚在实验探索中,相关理论问题和实 屏频率选择表面[J门.物理学报,2012,61(6):1 工作还有特于不断深化,使SS作用更加突出,从而应用 19 Kanjanasit K.Wang C.A high directivity broadband aper 于更 泛的领域 patch anten using a metamateria ased su ugh Antennas and Propaga 参考文献 etg20 1 Munk BA Ereauen surfaces.Theory and design 20 X.et al.A realvalucd [M]Canada.Interscience Publication.2005 2刘列,侯新宇。微被低通高阻颜常透择复合材料的设计研 timization of multi-lavered fre 究[].材料导报,2012,26(专辑20):19 ee「1.EEE .2012.604).183 Moallem M.Sarabandi K Naher NK.Volakis I I el ESS filt Miniaturized-element frequency selective surfaces for millimeter-wave to terahertz applica sim.2012.6(8).1 IEEE ethn.2012.23):33 4 DXS带阻滤波器 2杨卓。正解,李伟明。等。多层复合结构频率选择表面的 计算 分析与设计们.系统工程与技术 23失,李相东.曲宝龙.六边形环FS5单元对吸波材料性 设计.微被学报,2010,51(S1),20 S链隙阵列结构的分析利 面的新方「11西安由子到转大学学据201230(3).120 仿直设计[U).电子元件与材料.2011.301),4 红范,孙维,冯一发。壁利相销率洗择老面改善誉被吸 25 novel dualband fre 收材料S波段的吸波性能[门.微波学报,2006,22(3):10 en A.Stylianous A.Scatte 000.48(7):1097 ing from two-layer FSS with dissimilar lattice geometries 6 Paulo H.Silya F.Alban Dualband bandstor []]IEEE Proceeding-H.1993.140(1):59 9 Phased arrays ot rectangular aperture on contormal cylin A multimo 27许戎成。宗志园。吴文,用于毫米波/红外复合制导的分形 F55设计与研制U.红外与激光工程,2007,36(z2),54 selective surfac t,2002.38(251:1688 vith multiring patch elements[l. 11 Prakash V y S.Mittra R.An efficie niaue for anal 20 Bossard IA.Wemner D H.Maver T S.et al.The design ith di similat neriods r1 Microwave Ont Techn Lett.2002.35 nd fabrication of planar multiband metallodieletric freg elective surfaces for infrared applications [I].IEEE 1).23 rans Antennas 2006 5444).1265 12 Chiu SC.Chen S Y.Circularly polarized resonant cav sing single-layer doublesided FSS superstrate [Cl/ 30 Holakouei R.Nourinia J.Ghobadi C.A design 2012 Loughborough Antennas &Propagation Conference 0.2012 梁风超 等 007.61(0).568 对 31王焕青,等效电路法分析领率选择表面的双领特性[J门.系 统工程与电子技术,2008,30(11):2057 32强海带,蓝立函,李相银。一种旋终箱率洗择表南的传给精 d K.Nair R U.et al.A novel EM analysis 性分折「11.光电技术微用,2009,24(1),9 (下转第64 994-2015 China Academic Joumal Electronic Publishing House.All rights reserved. http //www.cnki.ne
可以有效抑制带外的一些干扰信号,在6~10GHz工作频带 内的带外抑制度达到20dB,具有良好的前门防护效果[49]。 2012年朱华邦等研究了十字型振子单元构成的带阻式 FSS 在低 RCS抛物面天线上的应用[50]。 目前,关于 FSS的设计和理论以及仿真计算已取得了一 系列成果,但将 FSS应用于实际的材料设计和制备过程中, FSS的实际应用效果与加工制备对加工的精准性依赖度较 高,如何解决其适应性,尚在实验探索中,相关理论问题和实 验工作还有待于不断深化,使 FSS作用更加突出,从而应用 于更广泛的领域。 参考文献 1 MunkBA.Frequencyselectivesurfaces:Theoryanddesign [M].Canada:IntersciencePublication,2005 2 刘列,侯新宇.微波低通高阻频率选择复合材料的设计研 究[J].材料导报,2012,26(专辑20):19 3 Moallem M,SarabandiK.Miniaturized-elementfrequency selectivesurfacesformillimeter-wavetoterahertzapplica- tions[J].IEEETransTerahertzTechn,2012,2(3):333 4 金涛斌,邹军.基 于 CN-FDTD 的 新 颖 DGS带 阻 滤 波 器 特 性研究[J].计算机工程与应用,2012,48(8):1 5 张建新,杨卓,李保明.基于 FSS的 Ka频段卫星通信天线 设计[J].微波学报,2010,51(S1):205 6 龚琦,张帅,龚书喜,等.利用高阻抗表面缩减天线雷达截 面的新方法[J].西安电子科技大学学报,2012,39(3):120 7 刘红英,孙维,冯一军,等.利用频率选择表面改善微波吸 收材料S波段的吸波性能[J].微波学报,2006,22(3):10 8 VardaxoglousJC,HossainzadenA,StylianousA.Scatte- ringfromtwo-layerFSS withdissimilarlatticegeometries [J].IEEEProceeding-H,1993,140(1):59 9 GeriniG,ZappelliL.Phasedarraysofrectangularapertures onconformalcylindricalsurfaces:A multimodeequivalent networkapproach[J].IEEETransAntennasPropag,2004, 52(7):1843 10SaviaSB,ParkerEA.SuperdenseFSSwithwidereflection bandandrapidrolloff[J].ElectronLett,2002,38(25):1688 11PrakashV VS,MittraR.Anefficienttechniqueforanaly- zing multiplefrequencyselective-surfacescreens withdis- similarperiods [J].MicrowaveOptTechnLett,2002,35 (1):23 12 ChiuSC,ChenSY.Circularlypolarizedresonantcavityan- tennausingsingle-layerdouble-sidedFSSsuperstrate[C]// 2012Loughborough Antennas & PropagationConference. Chicago,2012 13 徐念喜,冯晓国,梁 凤 超,等.对 称 双 屏 Butterworth型 频 率选择表面的设计[J].光学精密工程,2011,19(7):1486 14 穆武第,王涛,王东,等.用于带通通信的频率选择表面设 计[J].电子测量技术,2012,10(1):25 15 NarayanS,PrasadK,NairRU,etal.AnovelEManalysis ofdouble-layeredthickFSSbasedon MM-GSM technique forradomeapplications[J].ProgressElectromagnResLett, 2012,28(1):53 16 胡晓晴,夏同生,唐光明,等.双层频率选择表面的优化设 计[J].现代电子技术,2012,35(5):18 17 武哲,武振波.双 层 FSS 结 构 电 性 能 研 究[J].电 子 学 报, 2005,33(3):517 18 唐光明,苗俊刚,董 金 明.一 种 介 质-金属加载圆孔单元厚 屏频率选择表面[J].物理学报,2012,61(6):1 19 KanjanasitK,WangC.Ahighdirectivitybroadbandaper- turecoupledpatchantennausingametamaterialbasedsu- perstrate[C]//2012LoughboroughAntennasandPropaga- tionConference.Loaghborough,2012 20 BayraktgarZ,BossardJA,WangX,etal.Areal-valued parallelclonalselectionalgorithmanditsapplicationtothe designoptimizationofmulti-layeredfrequencyselectivesur- faces[J].IEEETransAntennasPropag,2012,60(4):1831 21SanphuangV,NaharNK,VolakisJL.NovelFSSfiltersin Kaband[J].AntennasandPropagationSocietyInternational Symposium,2012,6(8):1 22 杨卓,薛正辉,李伟明,等.多层复合结构频率选择表面的 分析与设计[J].系统工程与技术,2010,32(1):36 23 朱鹏刚,李旭东,曲宝龙.六边形环FSS单元对吸波材料性 能的影响[J].甘肃科技,2012,28(8):63 24 吕冬翔,刘立国,丁国文.新型FSS缝隙阵列结构的分析和 仿真设计[J].电子元件与材料,2011,30(11):46 25 RomeuJ,SamiiY R.FractalFSS:Anoveldual-bandfre- quencyselectivesurface[J].IEEE TransAntennasPropag, 2000,48(7):1097 26 Paulo H,SilvaF,AlbanisaF,etal.Dual-bandbandstop frequencyselectivesurfaceswithgosperprefractalelements [J].MicrowaveOptTechnLett,2012,54(3):771 27 许戎戎,宗志园,吴文.用于毫米波/红外复合制导的分形 FSS设计与研制[J].红外与激光工程,2007,36(z2):54 28 WuT K,LeeS W.Multibandfrequencyselectivesurface withmultiringpatchelements[J].IEEE Trans Antennas Propag,1994,42(11):1484 29 BossardJA,WernerD H,MayerTS,etal.Thedesign andfabricationofplanarmultibandmetallodieletricfrequen- cyselectivesurfacesforinfrared applications[J].IEEE TransAntennasPropag,2006,54(4):1265 30 HolakoueiR,NouriniaJ,GhobadiC.Adesignapproachfor adual-polarized,dual-band-rejectfrequencyselectivesurface usinganew Fractalelement[J].IntJElectronCommun, 2007,61(9):568 31 王焕青.等效电路法分析频率选择表面的双频特性[J].系 统工程与电子技术,2008,30(11):2057 32 强海霞,蒋立勇,李相银.一种旋绕频率选择表面的传输特 性分析[J].光电技术应用,2009,24(1):9 (下转第64页) · 45 · 材料导报 A:综述篇 2013年10月(上)第27卷第10期
64 材科导报A:综述离 2013年10月(上)第27卷第10期 30陈会东.高性能Ag-SnO,材料的制备及其电寿命研究[门. 39徐爱斌,王亚平 丁秉钧.新型AgSnO,触头材料的制备和 材料开发与应用,2012.27(3):19 电弧侵蚀特性[J门.材料研究学报,2009,17(2):156 3】王贵青.湿化学共沉淀法制备S掺杂S0,粉体导电机理 40 Zoz H.Ren H.Spath N.Improve AgSnO:electrical contac 研究[].云南化 ,2011.38(3):15 material produced by mechanical alloying[Metall Berlin 1999,53:423 stru ure ed Ti -doped Ag 41 Chen J.Feng J.Xiao B.et al.Interface sructure of Ag/ SnO conact material[]Rare Metals.009.8 Sn nanocomposite fabricated by reactive synthesis[J Mater Sei Te hn.2010.261:4 3朱艳彩,王海涛 ,赵军。低压电器中钠米AgSO,电接触材 的多方法及 sition of WC-Ag and TiC-Ag coating s and the 詹亚 ,陈京生 vacuum environments [JJ.Scripta 同体系水热制各银氧化锡复合 43 44 复合电积技术制电 e powder[].Adv Mate 2012.39g 专合材数性型音是过西安理工大学学报20。 38刘英,杨敏。王俊轨。机械合金化制备电触头材料的研究 (贡任编辑余波) 与进展.材料导报,200 221:299 (上接第54页) 221.1107 42刘海韬程海峰处增勇等.颜率选择表面(℉SS)在雷达 产 王岩松 吸波材料中的应用及最新进展].材料导报,2005.19(9) 34 具有宽频特性带通频奉择表面 33 43马达,章文助.双层方环形维隙FSS的机城调带特性[ 中国电子科学研究院学报,2007,2(6):583 44黄爱弹,冯则坤,建华,等。干沙型多层吸波材料的研究 1材料导报,2003.17(4):21 5陈谦,江建军,有源频率选择表面研究进及应用前景 angley RJ.Tunable fre 们.电子元件与材料,2012,31(8):80 using liquid subs 46杨国辉,张桐,李宛露,等,一种具有高稳定度的新型小型 Lct.1994.30(4)281 化频率选择表面[U].科学技术与工程,2010.36(10),8990 38 Mias C Va 47温刚.新型宽频带圆极化天线[].电讯技术,2010,50(8) ds11 Micee with 143 Comrop Let IEEF 2005 15(9)570 48路宝,龚书喜,凌劲。等。一种新型频率选择表面及其在天 39米发,李换喜,昌明云.吸波材料与下5复合的隐身技 线雷达散射截面减缩中的应用U门.电子与信息学报,2010, 术研究讲「11材料导报.2007.21(1),118 32(1).199 40 Coutts G M.Mien ystems tunable 49张厚,舒楠,李圭源,等.频率选择表面在前门防护中的应 surface 用].电讯技术,2010,50(11):90 50朱华邦,朱逸冰.基于频率迹择表面的雷达天线隐身应用 Techn.2008.56(7),173 研究[U].现代防陶技术,2012,40(1):110 41 Izquierdo B S.Patker E A.Robertson I B.et al Tuning (责任编辑 沈耀红) technique for active FSS arrays Electron Lett.009.45 1994-2015 China Academie Joumal Electronie Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.ne
30 陈会东.高性能 Ag-SnO2 材料的制备及其电寿命研究[J]. 材料开发与应用,2012,27(3):19 31 王贵青.湿化学共沉淀法制备 Sb掺杂 SnO2 粉体导 电 机 理 研究[J].云南化工,2011,38(3):15 32 ZhengJi,LiSonglin,Dou Fuqi.Preparationand micro- structurecharacterizationofanano-sized Ti4+ -doped Ag- SnO2electricalcontactmaterial[J].Rare Metals,2009,28 (1):19 33 朱艳彩,王海涛,赵军.低压电器中纳米 AgSnO2 电接触材 料的制备方法及研究进展[J].低压电器,2012(4):1 34 李立严,詹亚萍,陈京生.AgSnO2 电触头材料制备技术综 述[J].电工材料,2008(3):27 35 杜作娟,段学臣,黄小忠.不同体系水热制备银氧化锡复合 粉体的研究[J].稀有金属材料与工程,2010,39:623 36 杜作娟,段学臣.银氧化锡水热体系的共沉积反应协同性研 究[J].材料导报:研究篇,2011,25(10):7 37 WangY,DuZJ.Mechanismstudyonformingflakesilver tin-oxidecompositepowder[J].Adv MaterRes,2012,393: 1273 38 刘英,杨敏鸽,王俊勃.机械合金化制备电触头材料的研究 与进展[J].材料导报,2008,22(1):299 39 徐爱斌,王亚平,丁秉钧.新型 AgSnO2 触头材料的制备和 电弧侵蚀特性[J].材料研究学报,2009,17(2):156 40ZozH,RenH,SpthN.ImproveAgSnO2 electricalcontact materialproducedbymechanicalalloying[J].MetallBerlin, 1999,53:423 41 ChenJ,FengJ,XiaoB,etal.InterfacestructureofAg/ SnO2 nanocompositefabricatedbyreactivesynthesis[J].J MaterSciTechn,2010,26(1):49 42 EndrinoJL,NainaparampilJJ,KrzanowskiJE.Magnetron sputterdepositionofWC-AgandTiC-Agcoatingsandtheir frictionalpropertiesinvacuum environments[J].Scripta Mater,2002,47(9):613 43 谢明,杨有才,李季.CuCrY,CuCrZrY 合金表面 镀 AgC 材 料的研究[J].贵金属,2011,32(2):1 44 刘建平,曾海秀.复合电沉积技术制备 Ag-SnO2/Cu电接触 元件[J].电镀与涂饰,2011,30(4):41 45 付翀,蒋百灵,王俊勃.超音速等离子 喷 涂 制 备 AgSnO2/Cu 复合电接触材料及其性能研究[J].西安理工大学学报,2010 (2):177 (责任编辑 余 波 檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸檸 ) (上接第54页) 33 陈新,高劲松,王岩松,等.叠加 Y 型单元频率选择表面的 设计[J].光学精密工程,2011,11(9):2043 34 李育青,裴志斌,屈绍波.具有宽频特性带通频率选择表面 的设计[J].电讯技术,2012,52(3):371 35 李小秋,卢俊,贾宏燕,等.具有双频段的十字形复合单元 频率选择表面[J].红外与毫米波学报,2007,26(2):146 36 董思乔,梁兴东.双频带小型化频率选择表面[J].桂 林 电 子科技大学学报,2012,32(2):97 37 LimaA CdeC,ParkerE A,LangleyRJ.Tunablefre- quencyselectivesurfaceusingliquidsubstrates[J].Electron Lett,1994,30(4):281 38 MiasC.Varactor-tunablefrequencyselectivesurfacewith resistive-lumped-element biasing grids [J]. Microwave WirelessComponLett,IEEE,2005,15(9):570 39 张朝发,李焕喜,吕 明 云.吸 波 材 料 与 FSS复 合 的 隐 身 技 术研究进展[J].材料导报,2007,21(1):118 40 CouttsG M.Microelectromechanicalsystemstunablefre- quency-selective surfaces and electromagnetic-bandgap structuresonrigid-flexsubstrates[J].MicrowaveTheory Techn,2008,56(7):173 41IzquierdoBS,ParkerE A,RobertsonJB,etal.Tuning techniqueforactiveFSSarrays[J].ElectronLett,2009,45 (22):1107 42 刘海韬,程海峰,楚增勇,等.频率选择 表 面(FSS)在 雷 达 吸波材料中的应用及最新进展[J].材料导报,2005,19(9): 30 43 马达,章文勋.双层 方 环 形 缝 隙 FSS的 机 械 调 谐 特 性[J]. 中国电子科学研究院学报,2007,2(6):583 44 黄爱萍,冯则坤,聂建华,等.干涉型多层吸波材料的研究 [J].材料导报,2003,17(4):21 45 陈 谦,江 建 军.有源频率选择表面研究进展及应用前景 [J].电子元件与材料,2012,31(8):80 46 杨国辉,张桐,李宛露,等.一种具有高稳定度的新型小型 化频率选择表面[J].科学技术与工程,2010,36(10):8990 47 温刚.新型宽频带圆极化天线[J].电讯技 术,2010,50(8): 143 48 路宝,龚书喜,凌劲,等.一种新型频率选择表面及其在天 线雷达散射截面减缩中的应用[J].电子与信息学报,2010, 32(1):199 49 张厚,舒楠,李圭源,等.频率选择表面在前门防护中的应 用[J].电讯技术,2010,50(11):90 50 朱华邦,朱逸冰.基于频率选择表面的雷达天线隐身应用 研究[J].现代防御技术,2012,40(1):110 (责任编辑 沈耀红) · 46 · 材料导报 A:综述篇 2013年10月(上)第27卷第10期