双通带三维频率选择表面设计及分析

为了满足现代通信设备双频带的要求，提出了一种双通带三维频率选择表面(Three Dimensional Frequency Selective Surface, 3D FSS)。所提出的3D FSS单元结构是由平行平板波导(Parallel Plate Waveguide, PPW)结构和方同轴波导(Square Coaxial Waveguide, SCW)结构组合而成。在PPW传播路径中，通过加载金属通孔和环形槽，构成2个相同的1/4波长谐振器，在电磁耦合作用下产生二阶低频通带；环形槽处不连续性引起的电磁波反射引入一个传输零点。在SCW传播路径中，通过加载环形槽，构成2个相同的短SCW谐振器，耦合产生二阶高频通带。通过对传输零极点处的电场矢量分布和设计参数进行分析，阐明了3D FSS的工作机理。仿真结果显示，该3D FSS的低频和高频通带3 dB相对带宽分别为10.74%和6.89%,通带比为1.32,单元结构的电尺寸为0.13λ₀×0.13λ₀,具有双极化特性，在0°～40°具有良好的角度稳定性。