在过去的几十年中,国内和国外在FSS带通特性的理论研究系统的实验设计与分析方面等方面都有很深入的研究,特别是关于FSS的电阻特性,窄带设计,带阻设计,插入相位延迟等知识的文档大量出现,覆盖范围有雷达罩、空间调制器、吸波体、通信滤波器、天线集成技术、电磁兼容性及电磁屏蔽等。相较于国外,例如美国、欧洲的许多研究院已将其投入实际使用,国内对FSS的研究起步较晚,但其军事和民用工程的需求非常迫切,尤其是在武器平台隐身、雷达探测、射频之间的信息传递、精密仪器、辐射防护、人体防辐射方面。78111

最早关于AFSS的研究是在1972年,lee和fong[15]在负阻元件周期性的集成加载于褶皱表面的文章中提出这种结构能够对波束实现放大和赋形功能;T。K。Wu 对有源控制栅阵列的详细理论研究在[16]中有提及;1996年D。Lockyer 发表的利用多层缝隙阵列结构实现可重构的FSS的设计文章中,给出了FSS能够通过调节相对位移实现对频率的调节特性。以上都还处于初级阶段,没有具体的实现,也没有进行深入的研究和设计。

Glanvittorio等在2002年第一次通过使用MEMS(微机械系统)驱动,实现了可重构的FSS设计、仿真及制造,并给出了试验结果[17];这种观点是基于巴利维在1999年首先提出的使旋转单元从介质底面脱离可实现调频特性[18];同样,在2004年Bernhard 利用MEMS实验研究了射频Ka波段有源FSS的可移动性能[19]。以上两者,前者由微控制单元控制FSS单元的旋转来达到改造的目的,但电磁波入射角度和偏振方向对其影响很大,很难精确控制单元的旋转角度,一致性差且空间利用率较低;后者通过使用MEMS电桥开关实现FSS单元重建,其缺点有调控方式较为单一,两个FSS状态之间切换限于简单模式,制造复杂,且大规模集成较难。论文网

2009年,A。Munir 和V。Fusco 通过在有源双周期条带FSS结构中加入PIN二极管实现了动态屏的结构设计,仿真和实验结果吻合较好,在文中有详细的设计过程[20]。但上述研究中,大多数没有涉及有源器件馈线系统的设计,尤其是对缝隙或孔径型FSS馈线系统,设计更难。此外,由于该设备在这种方式中将增加在高频率时的插入损耗,而其自身的尺寸相比波长较大,限制了它们的在高频波段的使用。除了以上使用MEMS,变容二极管和PIN二极管来改变FSS的电磁特性外,2009年,GuillaumeLunet 使用铁电材料也实现了FSS的可调特性[21]。该方法是一致性好,FSS的状态稳定,但由于材料的限制,FSS对温度非常敏感,并且激励电压很高,增加了控制装置的复杂性。

2011年,高正平和田文明等研究了电可控的FSS及其在集成阵列天线技术的应用[22]。FSS雷达罩设计有了更深入的研究,但大多数只限于被动(无源)FSS的应用,虽然可以达到带外隐身的目的,但不能在工作波段隐身,而AFSS雷达罩设计没有深入研究,只是作为天线的抑制表面波的结构或作为反射面。因此,对AFSS雷达罩方面的研究有待进一步深入。

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