毫米波段多层介质型频率选择表面设计与仿真.pdf

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1、164上海AEROSPACE航天SHANGHAI第34卷2017年第4期文章编号：1006—1630(2017)04—0164—06毫米波段多层介质型频率选择表面设计与仿真韦黔1’2，陈迪1’2，刘米丰3，袁涛3，崔大祥1’2(1．上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海200240；2．上海智能诊疗仪器工程技术研究中心，上海200240；3．上海航天电子技术研究所，上海201109)摘要：针对准光学馈电网络系统对高性能频率分离器件的需求，研究了一种工作于毫米波段的多层金属微结构介质型频率选择表面(FSS)，可透射

2、183GHz频段反射118GHz频段电磁波。设计了一种基于多层金属结构的介质型太赫兹FSS，由在多层Mylar膜(介电常数3．0，损耗正切值0．001)间镶嵌多层基本单元为方孔结构的金属铜，中心频率位于183GHz附近，对频率175～191GHz的电磁波表现为透射性，对112～124GHz的电磁渡表现为反射性。用CSTMWS软件仿真分析了介质层(Mylar胶)厚度和金属层数对频率选择表面传输性能的影响，并对结构参数进行优化。结果表明：当介质层厚度100／zm，金属铜8层，周期306肛m，线宽20肛m，金属厚度20肛

3、m时，频率选择表面在相应频段内的插入损耗与反射损耗均小于0．3dB，同时118GHz处隔离度大于22dB，各项传输性能完全满足设计指标要求。关键词：毫米波段；183GHz／118GHz；Mylar胶；多层金属微结构；频率选择表面；结构参数；插入损耗；反射损耗；隔离度中图分类号：TN802文献标志码：ADOI：10．19328／j．cnki．1006—1630．2017．04．020DesignandSimulationonMillimeterWaveMultilayerFrequencySelectiveSurfa

4、ceBasedonMylarSubstrateWEIQianl一，CHENDil一，LIUMi—fen93，YUANTa03，CUIDa—xian91'2(1．SchoolofElectronicInformationandElectricalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China；2．ShanghaiEngineeringResearchCenterforIntelligentDiagnosisandTreatmentInstrume

5、nt，Shanghai200240，China；3．ShanghaiAerospaceElectronicTechnologyInstitute，Shanghai201109，China)Abstract：Aimattherequirementofquasiopticalfeednetworksystemforhighfrequencyseparationdevice，amillimeterwavemuhilayerfrequencyselectivesurface(FSS)basedinMylarsubstrat

6、ewasstudiedinthispaper，whichcouldtransmit183GHzsignalandreflect118GHzsignal．ThemediumFSSbasedonmultilayermetalstructurewasdesigned．ThemultilayercopperwithsquareholestructureareinlayedinmultilayerofMylar，whichdielectricconstantis3．0andtangentlossis0．001．Thecent

7、erfrequencyisabout183GHz．TheFFShastheperformanceoftransmissiontothewavewiththefrequency175～191GHzandreflectiontOthewavewiththefrequency112～124GHz．TheeffectofMylarsubstratethicknessandmetallayersonthetransmissionperformanceofFFSwasanalyzedbysimulationthroughCST

8、MWSsoftware．Thestructureparameterswereoptimized．Theresultsshowthatbothofinsertlossandreflectlossarelowerthan0．3dBforFFSdesignedinrelativefrequencyband，andisolationisbetterthan22dBa