【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电磁防护，具体涉及一种透射反射可切换的频率选择表面结构及其单元结构。
技术介绍
1、频率选择表面(frequency selective surface，fss)是一种由谐振单元组成的二维周期阵列结构，表现出电磁波空间滤波器的特性，可以通过设计在特定频段对电磁波实现透射和反射。fss在天线罩、吸收器、空间滤波器、屏蔽器和无线通信系统等领域有着广泛的应用。
2、随着电磁波技术的发展，电磁环境日益复杂。在现代化的通信中，如何对目标的特征信号进行有效的控制或者抑制，显著降低天线系统的雷达散射截面(radar crosssection，rcs)，实现雷达隐身，一直是亟需解决的难题，然而，这往往与天线系统的电性能相冲突，许多雷达隐身技术都会造成天线的辐射性能下降，从而导致系统的整体效率下降。因此如何平衡雷达隐身能力与信号传输能力变成了业内研究的热点，越来越多的研究人员开始探究可切换的可重构反射器。它可以灵活切换透射带与反射带，从而同时兼顾对工作频带内的电磁波屏蔽和远程通信能力。能更好地适应复杂多变的电磁环境，丰富各类天线的应用场景。
3、随着激光、微波和粒子束等高能技术的快速发展，对透射反射可切换的频率选择表面的抗高能防护技术提出了更高的要求。现有的透射反射可切换的频率选择表面无法在高能技术产生瞬时高温时保持性能稳定，已不能满足当下抗高能场景的应用需求。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种透射反射可切换的频率选择表面
2、本专利技术的第一方面提供了一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，包括：
3、自上而下依次设置的第一金属层、介质基板和第二金属层；
4、所述第一金属层包括：十字分形结构、交叉连接方环和四个光电二极管，其中，
5、所述十字分形结构设置在所述介质基板的上表面；
6、所述交叉连接方环位于所述十字分形结构的外侧；
7、所述四个光电二极管分别连接在所述十字分形结构的四个端部和所述交叉连接方环之间；
8、所述十字分形结构和所述交叉连接方环的中心重合，且均为中心对称结构。
9、在一个可实现的方式中，所述十字分形结构包括：中心矩形部和四个几字分形部，其中，所述中心矩形部设置在所述介质基板上表面的中心；
10、所述四个几字分形部分别连接所述中心矩形部的四个边。
11、在一个可实现的方式中，所述几字分形部包括：第一矩形部、第二矩形部和缝隙，其中，
12、所述第一矩形部连接所述中心矩形部的边；
13、所述第二矩形部，垂直于所述第一矩形部设置，连接在所述第一矩形部的一侧；
14、所述缝隙，垂直于所述第一矩形部设置，由所述第一矩形部的另一侧延伸至所述第二矩形部的内部。
15、在一个可实现的方式中，所述交叉连接方环包括四个三角形结构、四个方环连接部和四个连接线，其中，
16、所述四个三角形结构分别设置在所述四个几字分形部的端部，且每个三角形结构和每个几字分形部之间均存在间隔；
17、所述四个方环连接部分别连接在每两个相邻的三角形结构之间；
18、所述四个连接线分别连接在每个所述方环连接部的中点处。
19、在一个可实现的方式中，所述四个光电二极管分别设置在所述四个三角形结构和所述四个几字分形部之间的间隔处，且所述光电二极管的正极连接所述几字分形部，所述光电二极管的负极连接所述三角形结构。
20、在一个可实现的方式中，所述介质基板和所述中心矩形部为同心的正方形；
21、所述第一矩形部的宽度等于所述中心矩形部的边长；
22、所述第一矩形部的长轴线位于所述介质基板的轴线上。
23、在一个可实现的方式中，所述三角形结构为等腰三角形，且所述三角形结构的顶角朝向所述介质基板的边设置，所述三角形结构的中线位于所述介质基板的轴线上；
24、四个所述连接线分别由每个所述方环连接部的中点处延伸至所述介质基板的四个角。
25、在一个可实现的方式中，所述第二金属层包括四个矩形结构；
26、所述四个矩形结构均位于所述介质基板的下表面，且所述四个矩形结构分别由所述介质基板四个边的中点向所述介质基板的中心延伸。
27、在一个可实现的方式中，所述第一金属层和所述第二金属层的材料均包括：铜cu、铝al、金au中的一种；
28、所述介质基板的材料包括：柔性耐燃材料。
29、本专利技术的第二方面提供了一种透射反射可切换的频率选择表面结构，包括m×n个周期性排布的单元结构，所述单元结构为本专利技术第一方面提供的透射反射可切换的频率选择表面单元结构；
30、其中，m和n为正整数。
31、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
32、本专利技术的一种透射反射可切换频率选择表面结构的单元结构，通过光电二极管的导通与关断，实现透射模式与反射模式的切换，不易被热破坏，能够兼容各种电磁场景，稳定性高，能够在11.1ghz频率下灵活地在透射模式和反射模式之间切换，实现对电磁波的动态调控。
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1.一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，其特征在于，包括：自上而下依次设置的第一金属层(1)、介质基板(2)和第二金属层(3)；
2.根据权利要求1所述的一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，其特征在于，所述十字分形结构(11)包括：中心矩形部(111)和四个几字分形部(112)，其中，所述中心矩形部(111)设置在所述介质基板(2)上表面的中心；
3.根据权利要求2所述的一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，其特征在于，所述几字分形部(112)包括：第一矩形部(1121)、第二矩形部(1122)和缝隙(1123)，其中，
4.根据权利要求2所述的一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，其特征在于，所述交叉连接方环(12)包括四个三角形结构(121)、四个方环连接部(122)和四个连接线(123)，其中，
5.根据权利要求4所述的一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，其特征在于，所述四个光电二极管(13)分别设置在所述四个三角形结构(121)和所述四个几字分形部(112)之间的间隔处，且所述光电二极管(13)的正
6.根据权利要求3所述的一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，其特征在于，所述介质基板(2)和所述中心矩形部(111)为同心的正方形；
7.根据权利要求4所述的一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，其特征在于，所述三角形结构(121)为等腰三角形，且所述三角形结构(121)的顶角朝向所述介质基板(2)的边设置，所述三角形结构(121)的中线位于所述介质基板(2)的轴线上；
8.根据权利要求1所述的一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，其特征在于，所述第二金属层(3)包括四个矩形结构(31)；
9.根据权利要求1所述的一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，其特征在于，所述第一金属层(1)和所述第二金属层(3)的材料均包括：铜、铝、金中的一种；
10.一种透射反射可切换的频率选择表面结构，其特征在于，包括M×N个周期性排布的单元结构，所述单元结构为权利要求1～9任一项所述的透射反射可切换的频率选择表面单元结构；
...【技术特征摘要】
1.一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，其特征在于，包括：自上而下依次设置的第一金属层(1)、介质基板(2)和第二金属层(3)；
2.根据权利要求1所述的一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，其特征在于，所述十字分形结构(11)包括：中心矩形部(111)和四个几字分形部(112)，其中，所述中心矩形部(111)设置在所述介质基板(2)上表面的中心；
3.根据权利要求2所述的一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，其特征在于，所述几字分形部(112)包括：第一矩形部(1121)、第二矩形部(1122)和缝隙(1123)，其中，
4.根据权利要求2所述的一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，其特征在于，所述交叉连接方环(12)包括四个三角形结构(121)、四个方环连接部(122)和四个连接线(123)，其中，
5.根据权利要求4所述的一种透射反射可切换的频率选择表面单元结构，其特征在于，所述四个光电二极管(13)分别设置在所述四个三角形结构(121)和所述四个几字分形部(112)之间的间隔处，且所述光电二极管(13)...
【专利技术属性】
技术研发人员：李毅，徐睿泽，任鹏，相征，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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