具有二阶特性的高选择性，近距离双频FSS

本文主要介绍了一种具有二阶特性的高选择性近距离双频频率选择表面（FSS），这是一种通过级联两层周期性阵列实现的双频带通滤波器。FSS是一种能够对特定频率范围内的电磁波进行传输或反射的平面结构，在无线通信、雷达系统和电磁兼容性等方面有着广泛应用。 在文章的摘要中提到，该FSS结构由两层周期性阵列级联而成，实现了两个紧凑的通带，并且被两个传输零点所分隔，从而产生高选择性的响应。每个通带包含两个传输极点，因此表现出宽带性能。此外，由于在较高通带的上端出现了另外两个传输零点，使得FSS具有较宽的带外抑制能力。研究使用了全波电磁波仿真软件CST Microwave Studio进行仿真，并且所提出的FSS结构已经进行了实际制造和测量。测量和仿真的结果都表明，两个通带的中心频率分别为9.25GHz和11.3GHz，两个中心频率彼此非常接近。此外，FSS还具有对极化不敏感和入射角度稳定性的好处。 文章的第一部分为引言，FSS已经被广泛研究了二十年，并且在众多系统中得到了应用，如天线反射器、雷达罩、空间滤波器、电磁卫星间隙材料和通信系统。为了增加多频天线的能力，相应地需要FSS在多频段内工作。过去，为了设计多频带响应的FSS，已研究了多种技术，包括使用遗传算法研究的多层和单层FSS，在文献[4-6]中有介绍。文献[7,8]中采用了不同大小的同心环。具有自相似特征的分形结构，其结果是多频带特性在文献[9,10]中有描述。在不同层上图案化的互补结构被用来设计多频带FSS。 频率选择表面（FSS）是一种平面结构，它可以反射或传输特定频率范围的电磁波。FSS通常由金属或介质贴片或孔阵列组成，在平面内具有周期性。这种特性使得FSS在电磁波频谱上形成特定的传输或反射窗口。FSS通常应用于天线罩、反射器、雷达天线罩、卫星通信天线以及电磁兼容性材料的设计中。 文中还提到了使用全波电磁波仿真软件CST Microwave Studio进行FSS设计的仿真。仿真软件能够模拟复杂电磁结构的电磁特性，为FSS的设计提供了一种重要的分析工具。通过仿真分析，可以在制造实际物理样品之前预知FSS结构的电磁行为，这对于提高设计效率和降低成本至关重要。 在实际应用中，FSS的性能会受到极化方式和入射角度的影响。极化敏感性指的是FSS对不同极化电磁波的传输或反射特性是否相同，而入射角度稳定性则描述了随着电磁波入射角度的变化，FSS性能的稳定性。具有极化不敏感特性和入射角度稳定的FSS在实际使用中更具优势，可以提供更可靠的性能。 文章的研究成果不仅在理论上具有创新性，而且通过实验验证了设计的正确性和可行性。两个通带中心频率的测量结果与仿真结果非常接近，这表明了所提出的FSS结构在设计上具有较高的准确性。在制造和测量过程中，研究团队进行了严谨的实验，并通过对比实验结果与仿真结果，确保了设计的FSS能够实际达到预期的性能。 从该研究论文的内容可以看出，设计高选择性近距离双频FSS是一个涉及多学科知识的复杂过程，需要电磁场理论、信号处理、结构设计和材料科学等领域的知识。这项研究对提高未来无线通信、卫星通信和雷达系统中FSS的应用性能提供了重要的参考。同时，研究的成功也为开发新的FSS结构和电磁材料提供了理论基础和技术支持。