基于频率选择表面的表面波天线的设计(2)
频率选择表面的研究和发展为解决上述的军事难题找到了一种很好的方法。
频率选择表面（Frequency Selective Surface，简称为FSS）早在上个世纪 60 年代初就已经得到了社会各界的密切的关注与深入研究，这主要是得益于其在军事目标隐身方面具有的潜在重要用途[11]。另外，随着在该领域研究的不断进步与发展，空间科学研究技术中天线系统小型化及有效化的问题也有了一个很好的解决方法。此外，FSS结构还应用于各种天线系统中,如在两个独立的天线馈源之间放入FSS结构，其能更好地利用反射天线。当一个馈源在某个特定的工作频段上工作时，FSS结构对于该馈源不起任何作用，可以将入射波直接透射过去；而当另一个馈源在特定的工作频段工作时，电磁波则不能透射过去，而会被FSS全部反射回来，所以这两个天线馈源在这样的结构中可以同时共用一个反射天线，实现了频率复用。
本文介绍了一种利用相位响应的多对零极点分析贴片型频率选择表面特性的方法，并由此设计出漏波天线。这种方法不仅技术简单，成本低廉而且行之有效。零极点匹配算法大多应用在实现人工电磁导体（AMC）上，也常会被用以获得表面波（SW）传播的频率带隙，随之而来的好处就是SW耦合的抑制，衍射波瓣的降低，平面天线效率的改善，小型天线的实现以及平行板波导波导模的抑制。考察频率选择表面的反射特性时，对于不同的入射面、入射角度和极化情况下，仿真研究其反射系数的相位—频率函数。通过零极点匹配算法，可以得到在零相位附近可靠的相位—频率曲线。
在该算法中对于反射系数的分析是基于在已知波数的弗洛奎波（FWs)中场的扩展，可以通过积分方程和矩量法（MoM）来解决。而在分析频率选择表面的色散特性时，波数是未知的，可以通过数值分析共振方程得到。因此，在处理反射研究和色散研究上的积分方程时有本质上的区别。
本文尝试着建立由FSS单元组成的电磁带隙结构，并考察其反射特性与色散特性的内在关系：一方面，它提供了反射系数的相位和带隙位置之间的关系；另一方面它提供了普遍色散分析的一种非常有效的新思路。这种方法涉及到FSS单元结构相关导纳的LC特性；然而，它在准静态方法上不指定特定不变的L和C参数，而是随着频率的变化与波数相关的参数。这些参数便是FSS单元结构等效模型导纳的零点和极点。
本文旨在利用FSS结构中的零极点匹配算法设计漏波天线。漏波天线于上个世纪四十年代开始出现，最近几十年来，漏波天线的研究得到了迅速发展，尤其是对于平面漏波天线的研究。这是因为平面漏波天线不仅具有低剖面，易加工的特点，而且结构简单，方向性高，馈电容易，因此在微波以及微波以上的频段内都得到了广泛的关注和研究。
1.2 论文研究的主要内容
本课题的主要研究内容是分析研究零极点匹配算法在频率选择表面（FSS）中的实际应用，构建FSS的等效导纳网络，由仿真得到的反射系数的相位函数来考察其零极点，通过等效导纳的零极点得到统一的导纳表达式，再由此反推出相应的相位响应。斜入射时的零极点可由插值法推出，由此可以得知不同入射角度时对应的零极点。在零极点匹配算法的基础上，设计出漏波天线，并仿真检测其性能。
具体的章节安排如下：
第一章为概述，系统地介绍了频率选择表面的研究意义及应用领域，并简略地描述了零极点匹配算法。
第二章建立FSS结构等效网络模型，在反射特性的严格全波分析的基础上，详尽地叙述了如何应用零极点匹配算法得到印刷了偶极子的介质板的反射系数相位响应曲线。