【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于空间电磁隐身技术和智能天线罩，具体涉及一种双通带分别可调的双极化有源频率选择表面。
技术介绍
1、传统频率选择表面(frequency selective surface,fss)功能单一，完成制备之后，其电磁特性就随之确定。有源频率选择表面(active frequency selective surface,afss)的出现从一定程度上解决了上述问题。在传统频率选择表面结构基础上加载变容二极管或pin二极管等有源器件形成一种电磁响应可以变化的周期结构。频率选择表面具有空间滤波性能：对特定频段、特定极化和入射角度的电磁波具有选择的特性。有源频率选择表面在上述功能的基础上具有可调特性，能够契合更为复杂的通信系统，因此其在多功能通信平台和多频段雷达系统中应用越来越广泛。
2、雷达散射截面(radar cross section,rcs)是衡量目标隐身性能的重要指标。一般而言，减小飞行器rcs的方法分为外形隐身和材料隐身技术。其中外形隐身技术是通过设计特殊的形状来实现良好的隐身性能，但是由于飞行器需要良好气动性能，往往限制了外形隐身的设计方案。材料隐身是通过具有特殊性能的电磁材料来减少飞行器的rcs。有源频率选择表面能够在保证飞行器正常气动性能和正常通信的前提下，减小飞行器整体向后的电磁能量散射，从而降低其后向雷达散射截面。有源频率选择表面通过外部控制源实现工作状态的实时调整，可以适用于更为复杂多变的工作环境。另外，有源频率选择表面可以作为有源天线罩，避免天线直接裸露在外面。天线作为强散射源对飞行器的rcs
3、目前，现有技术的有源频率选择表面是通过变容二极管实现的。由于变容二极管具有有限的调容范围，因此有源频率选择表面的可调范围较窄，设计具有宽带可调性能的有源频率选择表面的研究陷入了瓶颈。在实际使用过程中，常常遇到所需通带频点相距较远的问题。即，不需要在两个相差较远的频点间实现连续可调，而是需要两个频点附近分别可调，然而现有技术均未实现。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种双通带分别可调的双极化有源频率选择表面，实现在l和c波段实现两个频段范围内分别可调。
2、本专利技术所提出的技术问题是这样解决的：
3、一种双通带分别可调的双极化有源频率选择表面，包括周期排布的m×n个有源频率选择表面单元，m和n分别为正整数；有源频率选择表面单元包括介质基板、第一金属层和第二金属层，第一金属层和第二金属层分别位于介质基板的上表面和下表面；
4、所述第一金属层包括两根第一金属条1、第一竖直金属条2、第一水平金属条3、竖直分支4、两个低频变容二极管5、两个第一金属层电容6和两个第一金属层电阻7；
5、两根第一金属条1水平平行放置，第一上金属条位于第一下金属条的上方；第一竖直金属条2位于两根第一金属条1的内侧左部，第一竖直金属条2与第一金属条1垂直，两端分别连接两根第一金属条1；第一水平金属条3位于两根第一金属条1的内侧上部，第一水平金属条3与两根第一金属条1平行；第一竖直金属条2的下段引出与其平行的竖直分支4，连接至第一下金属条；
6、对于第一竖直金属条2，在与第一水平金属条3的交叉点上方开有缝隙，用于焊接第一低频变容二极管5，第一低频变容二极管5的方向朝下；对于第一水平金属条3，在与第一水平金属条3的交叉点左侧开有缝隙，用于焊接第二低频变容二极管5，第二低频变容二极管5的方向朝右；对于第一竖直金属条2，在引出竖直分支4的下方开有缝隙，用于焊接第一金属层电容6；第一水平金属条3的右段开有缝隙，用于焊接第一金属层电容6；第一水平金属条3与第一上金属条的左端之间设有第一连接枝节，第一连接枝节开有缝隙用于焊接第一金属层电阻7；竖直分支4开有缝隙用于焊接第一金属层电阻7；
7、所述第二金属层包括两根第二金属条8、第二竖直金属条9、第二水平金属条10、水平分支11、两个高频变容二极管12、两个第二金属层电容13和两个第二金属层电阻14；
8、两根第二金属条8竖直平行放置，第二左金属条位于第二右金属条的左侧；第二竖直金属条9位于两根第二金属条8的内侧左部，第二竖直金属条9与两根第二金属条8平行；第二水平金属条10位于两根第二金属条8的内侧下部，第二水平金属条10与第二金属条8垂直，两端分别连接两根第二金属条8；第二水平金属条10的右段引出与其平行的水平分支11，连接至第二右金属条；
9、对于第二竖直金属条9，在与第二水平金属条10的交叉点下方开有缝隙，用于焊接第一高频变容二极管12，第一高频变容二极管12的方向朝上；对于第二水平金属条10，在与第二竖直金属条9的交叉点左侧开有缝隙，用于焊接第二高频变容二极管12，第二高频变容二极管12的方向朝右；第二竖直金属条9的上段开有缝隙，用于焊接第二金属层电容13；对于第二水平金属条10，在引出水平分支11的右侧开有缝隙，用于焊接第二金属层电容13；第二左金属条与第二竖直金属条9的下端之间设有第二连接枝节，第二连接枝节开有缝隙用于焊接第二金属层电阻14；水平分支11开有缝隙用于焊接第二金属层电阻14。
10、进一步的，对于上下相邻的两个有源频率选择表面单元，位于上方的有源频率选择表面单元中的第一下金属条与位于下方的有源频率选择表面单元中的第一上金属条重合，两个有源频率选择表面单元的第二左金属条、第二右金属条、第一竖直金属条2和第二竖直金属条9分别连接；对于左右相邻的两个有源频率选择表面单元，位于左侧的有源频率选择表面单元中的第二右金属条与位于右侧的有源频率选择表面单元中的第二左金属条重合，两个有源频率选择表面单元的第一上金属条、第一下金属条、第一水平金属条3和第二水平金属条10分别连接。
11、进一步的，奇数行的第一金属条1连接电源的正极，偶数行的第一金属条1连接电源的负极；奇数列的第二金属条8连接电源的正极，偶数列的第二金属条8连接电源的负极。
12、进一步的，所述低频变容二极管5的加载电压范围为2v-11v；当低频变容二极管5加载电压从2v变化到11v时，低频变容二极管5的容值从3pf变化到1pf；低频变容二极管5的寄生电容为5ω；低频变容二极管5的寄生电感为0.05nh。
13、进一步的，所述高频变容二极管12的加载电压范围为0v-15v；当高频变容二极管12加载电压从0v变化到15v时，高频变容二极管12的容值从1.1pf变化到0.14pf；高频变容二极管12的寄生电容为5ω；高频变容二极管12的寄生电感为0.05nh。
14、进一步的，开设的缝隙的长度均为d＝0.4mm；第一金属层电阻7和第二金属层电阻14的阻值均为20kω。
15、进一步的，所述第一金属层电容6的容值为6pf，所述第二金属层电容13的容值为0.2pf。
16、进一步的，所述介质基板为rogers r5880，厚度为0.508本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双通带分别可调的双极化有源频率选择表面，其特征在于，包括周期排布的M×N个有源频率选择表面单元，M和N分别为正整数；有源频率选择表面单元包括介质基板、第一金属层和第二金属层，第一金属层和第二金属层分别位于介质基板的上表面和下表面；
2.根据权利要求1所述的双通带分别可调的双极化有源频率选择表面，其特征在于，对于上下相邻的两个有源频率选择表面单元，位于上方的有源频率选择表面单元中的第一下金属条与位于下方的有源频率选择表面单元中的第一上金属条重合，两个有源频率选择表面单元的第二左金属条、第二右金属条、第一竖直金属条(2)和第二竖直金属条(9)分别连接；对于左右相邻的两个有源频率选择表面单元，位于左侧的有源频率选择表面单元中的第二右金属条与位于右侧的有源频率选择表面单元中的第二左金属条重合，两个有源频率选择表面单元的第一上金属条、第一下金属条、第一水平金属条(3)和第二水平金属条(10)分别连接。
3.根据权利要求2所述的双通带分别可调的双极化有源频率选择表面，其特征在于，奇数行的第一金属条(1)连接电源的正极，偶数行的第一金属条(1)连接电源的负极；奇
4.根据权利要求1所述的双通带分别可调的双极化有源频率选择表面，其特征在于，所述低频变容二极管(5)的加载电压范围为2V-11V；当低频变容二极管5加载电压从2V变化到11V时，低频变容二极管(5)的容值从3pF变化到1pF；低频变容二极管(5)的寄生电容为5Ω；低频变容二极管(5)的寄生电感为0.05nH。
5.根据权利要求1所述的双通带分别可调的双极化有源频率选择表面，其特征在于，所述高频变容二极管(12)的加载电压范围为0V-15V；当高频变容二极管(12)加载电压从0V变化到15V时，高频变容二极管(12)的容值从1.1pF变化到0.14pF；高频变容二极管(12)的寄生电容为5Ω；高频变容二极管(12)的寄生电感为0.05nH。
6.根据权利要求1所述的双通带分别可调的双极化有源频率选择表面，其特征在于，开设的缝隙的长度均为d＝0.4mm；第一金属层电阻(7)和第二金属层电阻(14)的阻值均为20KΩ。
7.根据权利要求1所述的双通带分别可调的双极化有源频率选择表面，其特征在于，所述第一金属层电容(6)的容值为6pF，所述第二金属层电容(13)的容值为0.2pF。
8.根据权利要求1所述的双通带分别可调的双极化有源频率选择表面，其特征在于，所述介质基板为Rogers R5880，厚度为0.508mm，相对介电常数为2.2；所述有源频率选择表面单元的厚度为0.578mm，周期为10mm。
...【技术特征摘要】
1.一种双通带分别可调的双极化有源频率选择表面，其特征在于，包括周期排布的m×n个有源频率选择表面单元，m和n分别为正整数；有源频率选择表面单元包括介质基板、第一金属层和第二金属层，第一金属层和第二金属层分别位于介质基板的上表面和下表面；
2.根据权利要求1所述的双通带分别可调的双极化有源频率选择表面，其特征在于，对于上下相邻的两个有源频率选择表面单元，位于上方的有源频率选择表面单元中的第一下金属条与位于下方的有源频率选择表面单元中的第一上金属条重合，两个有源频率选择表面单元的第二左金属条、第二右金属条、第一竖直金属条(2)和第二竖直金属条(9)分别连接；对于左右相邻的两个有源频率选择表面单元，位于左侧的有源频率选择表面单元中的第二右金属条与位于右侧的有源频率选择表面单元中的第二左金属条重合，两个有源频率选择表面单元的第一上金属条、第一下金属条、第一水平金属条(3)和第二水平金属条(10)分别连接。
3.根据权利要求2所述的双通带分别可调的双极化有源频率选择表面，其特征在于，奇数行的第一金属条(1)连接电源的正极，偶数行的第一金属条(1)连接电源的负极；奇数列的第二金属条(8)连接电源的正极，偶数列的第二金属条(8)连接电源的负极。
4.根据权利要求1所述的双通带分别可调的双极化有源频率选择表面，其特征在于，所述低频变容...
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