目录
摘要 .............................................................................................................. III ABSTRACT.................................................................................................... IV 第一章绪论 . (1)
1.1频率选择表面概述 (1)
1.2频率选择表面的研究现状 (4)
1.3频率选择表面的设计趋势 (6)
1.4频率选择表面的应用 (7)
1.5 本文的研究内容 (9)
第二章频率选择表面的仿真 (10)
2.1仿真软件的介绍 (10)
2.1.1常用仿真软件简介 (10)
2.1.2 CST MWS软件简介 (12)
2.1.3 CST MWS求解流程 (13)
2.2 118 GHz频率选择表面的仿真 (15)
2.2.1原始模型形状及尺寸 (15)
2.2.2模拟仿真结果 (16)
2.2.3 几何结构参数对带宽以及中心频率的影响 (17)
2.3 183 GHz频率选择表面的仿真 (28)
2.3.1原始模型形状及尺寸 (28)
2.3.2模拟仿真结果 (28)
2.3.3 几何结构参数对带宽以及中心频率的影响 (30)
2.4结论 (41)
第三章频率选择表面的加工 (42)
3.1 UV-LIGA工艺介绍 (43)
3.2 频率选择表面加工 (44)
3.3 结论 (50)
第四章频率选择表面的测试 (52)
4.1 118 GHz频率选择表面的测试 (52)
4.1.1 118 GHz频率选择表面样品几何参数测量 (52)
4.1.2 118 GHz频率选择表面样品的性能测试 (55)
4.2 183 GHz频率选择表面的测试 (59)
4.2.1 183 GHz频率选择表面样品几何参数测量 (59)
4.3 结论 (61)
第五章总结与展望 (62)
5.1 总结 (62)
5.2 展望 (63)
参考文献 (64)
致谢 (67)
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文及专利 (68)
上海交通大学硕士学位论文
第一章绪论
30 GHz ～300 GHz频率的电磁波处于微波和可见光之间，这一范围内的电磁波有许多特性与光波相似，故又称“准光波”。准光在现实生活中有着重要的应用，诸如射电天文、大气预测、民用通信、地形测绘、气象研究以及毫米波雷达等方面，而相应的技术和系统分别称为准光技术和准光系统。准光系统主要有馈源、反射镜以及滤波器等准光器件组成，其中滤波器的功能为将不同频率段的电磁波分开。滤波器的选择极大的影响到准光网络的性能和小型化。本文选择频率选择表面作为滤波器，并对其进行研究、加工以及测试。
1.1频率选择表面概述
频率选择表面（frequency selective surfaces, FSS）是一种周期性平面二维结构，具有周期重复性的特点。这个概念是由美国物理学家David Rittenhouse在1786年发表的论文“an optical problem, proposed by Mr. Hopkinson, and solved by Mr. Rittenhouse”中提出的[1]，主要来源于对栅的研究。频率选择表面结构是指在介质层上形成的单层或多层的平面或曲面上周期性排列谐振单元结构。频率选择表面能够有效地控制电磁波或光波的传输和反射特性，故FSS的实质是一种空间滤波器。FSS的传输特性与周期单元的加工材料、几何形状、层数、大小、周期长度、排布方式、电磁特性参数等有关，同时还与入射波的入射方向、极化方向有关。当介质填充入频率选择表面阵列单元时，介质材料的介电常数也会对频率选择表面的传输特性产生影响[2]。
频率选择表面结构可分为开槽型（缝隙型）和偶极子型（贴片型）两种。开槽型，即在导电金属层上布满周期性的缝隙，可作为一种带通滤波器，如图1-1（a）；偶极子型，即在介质表面布满周期性的金属片，可作为一种带阻滤波器，如图1-1（b）。