一种小型化吸透一体频率选择表面

摘要

本发明公开了一种小型化吸透一体频率选择表面，包括上层介质基板和下层介质基板，在上层介质基板和下层介质基板之间填充级联介质；在上层介质基板上侧设置集总元件加载的金属单元，集总元件加载的金属单元为十字‑对角弯折复合结构；在下层介质基板上下侧设置上侧金属单元和下侧金属单元，上侧金属单元和下侧金属单元为分别与十字‑对角弯折复合结构对应的小金属单元；在下层介质基板四周上下侧设置短金属段和穿过下层介质基板的金属化通孔。该发明小型化程度高，成本低，改善结构角度稳定性，FSR平面阵作为微带天线的天线罩，在保证天线辐射特性的同时有效改善了天线散射特性。

权利要求

1.一种小型化吸透一体频率选择表面，其特征在于，包括上层介质基板（7）和下层介质基板（2），以及在上层介质基板（7）和下层介质基板（2）之间填充的级联介质（8）；

在上层介质基板（7）上侧设置集总元件加载的金属单元（6），集总元件加载的金属单元（6）为十字‑对角弯折复合结构；

所述十字‑对角弯折复合结构的集总元件加载的金属单元（6）为中心对称结构，包括四个相同结构的子金属单元，相邻集总元件加载的子金属单元依次绕上层介质基板（7）中心顺时针旋转90°布置；

集总元件加载的子金属单元包括铺设于上层介质基板（7）上侧一角处的直角弯折金属线、与直角弯折金属线直角处45°相连接的九折弯折线以及加载于九折弯折线的中弯折段上的集总电阻；

九折弯折线包括短弯折段、中弯折段和长弯折段，中弯折段和短弯折段自内向外对称连接在长弯折段外侧，短弯折段的尾部延伸段为钩状；

在下层介质基板（2）上下侧设置上侧金属单元（1）和下侧金属单元（3），上侧金属单元（1）和下侧金属单元（3）分别包括矩形金属板、引线金属段和若干段短金属段，四个沿下层介质基板（2）中心顺时针旋转90°的矩形金属板分别通过引线金属段连接短金属段；

在下层介质基板（2）四周上下侧设置短金属段（4）和金属化通孔（5），金属化通孔（5）穿过下层介质基板（2）；所述短金属段（4）间隔分布于下层介质基板（2）四周的上下侧，金属化通孔（5）位于下层介质基板（2）的四周用于连接基板四周上下侧的短金属段（4）。

2.根据权利要求1所述的小型化吸透一体频率选择表面，其特征在于，所述下侧金属单元（3）与上侧金属单元（1）结构一致，相对于下层介质基板（2）镜像布置。

3.根据权利要求1所述的小型化吸透一体频率选择表面，其特征在于，所述下层介质基板（2）和上层介质基板（7）均为聚四氟乙烯材质的长方体介质基板，上层介质基板（7）的厚度大于下层介质基板（2）的厚度。

4.根据权利要求1所述的小型化吸透一体频率选择表面，其特征在于，矩形金属板为金属贴片；各矩形金属板的引线金属段位于矩形金属板的一角，各引线金属段自子金属单元各边的中部引出弯折后连接短金属段。

5.根据权利要求1所述的小型化吸透一体频率选择表面，其特征在于，金属化通孔（5）环绕在下层介质基板（2）边界，间隔分布，用于连接铺设于下层介质基板（2）上下侧边界的短金属段，拐角处的两边的金属化通孔通过上侧直角金属段连接。

说明书

一种小型化吸透一体频率选择表面

技术领域

[0001] 本发明属于雷达隐身技术领域，更进一步涉及电磁场与微波技术领域中的一种小型化吸透一体频率选择表面。

背景技术

[0002] 吸透一体频率选择表面(Frequency selective rasorber,FSR)是以传统形式频率选择表面为基础，集成电路模拟吸收体(Circuit‑analog absorber,CAA)特性的一类周期性电磁结构。FSR结构依靠其吸波特性可实现目标的双站RCS缩减，与天线罩罩体进行一体化设计时，甚至可以采用平面结构作为天线蒙皮置于天线罩支撑层内部，设计与加工得以简化。因此，吸透一体频率选择表面研究已成为天线隐身技术中的关键性课题之一，在隐身技术的发展中具有重要意义。

[0003] 现有的吸透一体频率选择表面可以根据它们结构尺寸不同分为二维吸波频率选择结构和三维吸波频率选择结构，对于二维FSR按照结构性能可分为如下几类：第一类是单边吸波型FSR，其在工作频带(透波频带)以外存在一个吸波频带，具体可分为“吸‑透”型FSR与“透‑吸”型FSR；第二类是双边吸波型FSR，其在工作频带两端各存在一个吸波频带，即“吸‑透‑吸”型FSR；第三类是多频透波型FSR，其在两个或两个以上的工作频带之外存在相应的一个或多个吸波频带，目前已发表的该类FSR有“透‑吸‑透”型、“吸‑透‑吸‑透”型、“吸‑透‑吸‑透‑吸”型FSR等。FSR历经数十年的发展，在拓展透波带宽、提升小型化程度、缩减过渡带、降低加工成本等方面仍具有十分可观的发展前景。

[0004] 2012年，意大利UniPi的Agostino Monorchio教授所带领团队在其发表的论文“A Frequency selective radome with wideband absorbing properties”(IEEE Transactions on Antennas and Propagation,2012,60(6):2740‑2747)中首次提到了FSR周期结构。该FSR采用电阻薄膜环、介质层与带通型频率选择表面(Frequency selective surface,FSS)实现“透‑吸”型一体化特性，它能在特定频带内实现透波，并且在高频处实现吸波。此结构由上层具有吸波性能的电阻膜层和下层FSS构成，FSS由交叉的耶路撒冷十字结构实现。该FSR设计可在6.4GHz实现透波特性，在10‑18GHz宽带范围内可实现约‑15dB的吸波效果。该FSR的小型化程度可达到0.169λ，λ为透波频点处波长，透‑吸过渡带为3.6GHz。

[0005] 2017年，国防科技大学刘尚合院士团队易波博士等在其发表的论文“新型电磁结构在隐身和电磁防护中的应用研究”(国防科学技术大学,2017)中设计了一种双层二维小型化FSR结构。该结构采用集总电阻连接的同心金属栅格‑方环‑贴片损耗层、聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)泡沫层与交指型小型化带通FSS实现“透‑吸”一体化特性。其可在1.7GHz处实现透波特性，在7.5‑18GHz频段内实现吸波率高于90％的吸波特性。该FSR的小型化程度可达到0.057λ，λ为透波频点处波长，透‑吸过渡带为5.8GHz。为改善透‑吸过渡带较大的问题，该团队对上述结构加以改进，对带通型FSS进行集总电容加载，使其反射频带向低频靠近，以覆盖阻抗层的低频耗能带，形成向低频端拓展的吸波频带。此时，该FSR可在1.6GHz处实现透波特性，在6‑17.1GHz频段内实现吸波率不低于90％的吸波特性。同时小型化程度下降为0.056λ，λ为透波频点处波长，透‑吸过渡带缩减至4.4GHz。

[0006] 2019年，Saikat Chandra Bakshi等在其发表的论文“A frequency selective surface based reconfigurable rasorber with switchable transmission/reflection band”(IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters,2019,18(1):29‑33)中设计了一种双层二维可重构单极化FSR结构。该结构采用集总电阻加载型阻抗表面、空气层与加载PIN管的通阻可调型FSS实现状态可切换的吸透一体化特性：在2.88GHz处，PIN管正偏时FSS与来波谐振，呈现反射特性；PIN管反偏时条带尺度远小于来波波长，呈现透射特性。在3.9‑12GHz频带内实现吸波特性。相比先前设计，该FSR的透‑吸过渡带缩减至1.02GHz，但具有极化敏感性，单元尺寸增大至0.19λ，λ为透波频点处波长。

[0007] 2019年，Yanrui Chen等在所发表文献“A rasorber metasurface design:S‑band transmission and X‑band absorption”(2019Photonics&Electromagnetics Research Symposium‑Fall(PIERS‑Fall).2019,10.1109:855‑857)中提出了一种基于“井”字型阻抗表面的二维“透‑吸”型FSR，将透波中心向零频拉近，提升小型化程度。所设计的结构可在0‑2.6GHz处实现透波特性，在8‑14GHz频段内实现吸波率不低于80％的吸波特性，同时小型化程度下降为0.065λ，λ为透波带中心频点处波长，但其透‑吸过渡带增大至5.4GHz。

[0008] 通过对比分析近年来“透‑吸”型FSR过渡带带宽、小型化程度等性能可知，该类FSR在透‑吸过渡带的缩减问题上已有进步，过渡带最窄为1.02GHz。而小型化程度远远不及FSS目前普遍达到的0.02λ的发展水平，即使单元尺寸达0.1λ以内，也以过渡带宽等性能作为牺牲。综上所述，“透‑吸”型FSR在性能提升方面亟待解决的问题为过渡带缩减，以及窄过渡带下小型化程度提升问题。

发明内容

[0009] 本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，弥补“透‑吸”型FSR无法同时满足窄过渡带带宽和较小单元尺寸的问题，提出了一种小型化吸透一体频率选择表面，旨在解决满足“透‑吸”型FSR低频透波带和高频吸波带间的过渡带带宽缩减的情况下，提升FSR结构的小型化程度。

[0010] 本发明是通过下述技术方案来实现的。

[0011] 本发明提供的一种小型化吸透一体频率选择表面，包括上层介质基板和下层介质基板，以及在上层介质基板和下层介质基板之间填充的级联介质；

[0012] 在上层介质基板上侧设置集总元件加载的金属单元，集总元件加载的金属单元为十字‑对角弯折复合结构；

[0013] 在下层介质基板上下侧设置上侧金属单元和下侧金属单元，上侧金属单元和下侧金属单元为分别与十字‑对角弯折复合结构对应的小金属单元；

[0014] 在下层介质基板四周上下侧设置短金属段和穿过下层介质基板的金属化通孔。

[0015] 上述技术方案中，所述下侧金属单元与上侧金属单元结构一致，相对于下层介质基板镜像布置。

[0016] 上述技术方案中，所述短金属段间隔分布于下层介质基板四周的上下侧，金属化通孔位于下层介质基板的四周用于连接基板四周上下侧的短金属段。

[0017] 上述技术方案中，所述下层介质基板和上层介质基板均为聚四氟乙烯材质的长方体介质基板，上层介质基板的厚度大于下层介质基板的厚度。

[0018] 上述技术方案中，所述小金属单元包括矩形金属板、引线金属段和若干段短金属段，四个沿下层介质基板中心顺时针旋转90°的矩形金属板分别通过引线金属段连接短金属段。

[0019] 上述技术方案中，矩形金属板为金属薄贴片；各矩形金属板的引线金属段位于矩形金属板的一角，各引线金属段自小金属单元各边的中部引出弯折后连接短金属段。

[0020] 上述技术方案中，金属化通孔环绕在下层介质基板边界，间隔分布，用于连接铺设于介质基板上下侧边界的短金属段，拐角处的两边的金属化通孔通过上侧直角金属段连接。

[0021] 上述技术方案中，所述十字‑对角弯折复合结构的集总元件加载的金属单元为中心对称结构，包括四个相同结构的小金属单元，相邻集总元件加载的小金属单元依次绕上层介质基板中心顺时针旋转90°布置。

[0022] 上述技术方案中，集总元件加载的小金属单元包括铺设于上层介质基板上侧一角处的直角弯折金属线、与直角弯折金属线直角处45°相连接的九折弯折线以及加载于九折弯折线的中弯折段上的集总电阻。

[0023] 上述技术方案中，九折弯折线包括短弯折段、中弯折段和长弯折段，中弯折段和短弯折段自内向外对称连接在长弯折段外侧，短弯折段的尾部延伸段为钩状。

[0024] 本发明构成的上层的单层平面损耗结构、级联介质、下层的单层部分反射面中，上层平面损耗结构和下层的部分反射面由一定厚度的特性阻抗为120π的空气层级联，上层的单层平面损耗结构包括介质基板上侧铺设集总元件加载的金属单元形成的阻抗表面，阻抗表面考虑一种十字‑对角弯折复合结构设计，既保留十字结构的吸波带宽，又可达到对角弯折法的小型化程度。上述复合损耗结构将十字结构的中心置于单元四角处，在十字结构所划分的四个象限内引入45°放置、且与十字中心相连接的金属条带，对齐进行对角弯折处理，构成十字‑对角弯折复合结构；下层的部分反射面由介质基板上下侧分别铺设金属单元形成的带通型FSS，上侧金属单元由矩形金属贴片、十字缝隙以及引线金属段构成，下侧金属单元由上侧结构沿竖直方向镜像铺设，用金属化通孔连接分布在介质板上下侧的短金属段，金属化通孔环绕单元边界间隔分布，金属段环绕单元边界对应金属化通孔间隔上下交错分布。

[0025] 本发明基于二维FSR结构的工作原理与设计原则，设计了一种具有窄过渡带的“透‑吸”型FSR结构。采用缝隙型结构将反射带中心频率拉向透波带中心频率，利用双集总电阻加载结构的宽耗能带覆盖反射带，实现L波段部分透波，S波段吸波的吸透一体化特性，且“透‑吸”过渡带宽仅为0.61GHz。

[0026] 本发明“透‑吸”型FSR进行小型化设计，基于基片集成波导的小型化2.5D(二维平面结构的支撑介质板上印制金属化通孔的技术)“透‑吸”型FSR结构。采用平行板电容、金属化通孔和弯折密排法对部分反射面与损耗结构做同等程度的小型化处理，实现L波段部分透波，S、C、X波段吸波的吸透一体化特性。

[0027] 本发明吸透一体频率选择表面单元通带谐振点为1.82GHz，在工作频点1.82GHz处，插入损耗为1.08dB；在干扰频段3.06‑12.28GHz内，吸波率均不低于80％；单元尺寸小型化至0.036λ，λ为透波中心频率。

[0028] 本发明由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：

[0029] 1，本发明根据集总电阻加载型损耗结构具有较宽的耗能带这一特性，将部分反射面的反射带中心频点向低频拉向透波带，将损耗结构耗能带中心频点与反射带中心频点错位分布，使其向低频缩减过渡带，向高频拓展吸波带，实现在1.82GHz处透波，“透‑吸”过渡带为1.24GHz的工作特性。克服了现有技术存在的单边吸波型FSR“透‑吸”过渡带较宽导致工作带临近干扰的问题，使得本发明具有窄过渡带的优点，有利于减小工作带临近干扰的问题。

[0030] 2，本发明对部分反射面采用平行板电容与金属化通孔加载进行小型化设计，对损耗结构采用弯折型密排法进行小型化设计，使透波带与吸波带小型化程度一致，实现单元尺寸小型化至0.036λ，λ为透波中心频率。克服了现有技术存在的单边吸波型FSR单元小型化程度较低，远远不及传统形式FSS小型化程度的问题，使得本发明具有较小单元尺寸的优点，有利于降低制作成本，改善结构角度稳定性。

[0031] 3，本发明由于采用金属化通孔法对部分反射面结构进行进一步改进，进一步降低带通型FSS的工作频点，采用十字‑对角弯折复合结构对损耗结构进行进一步改进，进一步降低损耗结构的吸波谐振点，消除了单元四边产生的电容效应进而消除吸波零点，克服了现有技术存在的单边吸波型FSR吸波带较窄的问题，使得本发明拥有120％宽吸收带的特点，有利于增强单边吸波型FSR的吸波特性。

[0032] 本发明可用于微波波段，在满足天线辐射性能的情况下，实现天线双站RCS缩减，提高雷达系统的全方位隐身能力和战场生存能力，适用于多种飞行器载体平台的天线隐身。

附图说明

[0033] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：

[0034] 图1是本发明的整体结构三维视图；

[0035] 图2是本发明的下层结构三维视图；

[0036] 图3(a)、(b)分别是铺设于下层介质基板上的金属单元结构俯视图和局部示意图；

[0037] 图4是本发明环绕下层介质基板四周金属化通孔连接方式示意图；

[0038] 图5(a)、(b)分别是本发明的下层部分反射面结构示意图和局部示意图；

[0039] 图6(a)、(b)分别是铺设于上层介质基板上的损耗结构俯视图和局部示意图；

[0040] 图7(a)、(b)分别是本发明的上层损耗结构和局部结构示意图；

[0041] 图8是本发明仿真实验中吸透一体频率选择表面整体结构单元吸波/透波特性的曲线图；

[0042] 图9(a)、(b)分别是本发明仿真实验中入射波角度对吸透一体频率选择表面整体结构单元特性影响的曲线图；

[0043] 图10是本发明仿真实验中“透‑吸”型FSR天线罩位置对天线性能的影响图；

[0044] 图11是本发明仿真实验中“透‑吸”型FSR天线罩‑天线复合结构单站散射特性图；

[0045] 图12(a)、(b)分别是本发明仿真实验中“透‑吸”型FSR天线罩‑天线复合结构双站散射特性图。

[0046] 图中，1、上侧金属单元；2、下层介质基板；3、下侧金属单元；4、短金属段；5、金属化通孔；6、集总元件加载的金属单元；7、上层介质基板；8、级联介质；

[0047] 11、第一小金属单元；12、第二小金属单元；13、第三小金属单元；14、第四小金属单元；

[0048] 111、矩形金属板；112、引线金属段；413、上侧直角金属段。

[0049] 61、62、63、64、第一、第二、第三、第四集总元件加载的小金属单元。

[0050] 612、九折弯折线；613、直角弯折金属线；614、集总电阻；615、短弯折段；616、中弯折段；617、长弯折段；618、尾部延伸段。

具体实施方式

[0051] 下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

[0052] 参照图1，对本发明一种小型化吸透一体频率选择表面做进一步描述。

[0053] 本发明的吸透一体频率选择表面，包括上层介质基板7和下层介质基板2，以及在上层介质基板7和下层介质基板2之间填充的级联介质8；在上层介质基板7上侧铺设集总元件加载的金属单元6；在下层介质基板2上下侧铺设的上带通型FSS金属单元1、下带通型FSS金属单元3，在下层介质基板2四周上下侧设短金属段4和穿过下层介质基板2的金属化通孔5。

[0054] 其中，下侧金属单元3与上侧金属单元1结构一致，下侧金属单元3为上侧金属单元1沿竖直方向镜像。短金属段4间隔分布铺设于下层介质基板2四周的上下侧，金属化通孔5位于下层介质基板2的四周用于连接基板四周上下侧的短金属段4。

[0055] 在一个实施例中，下层介质基板2为相对介电常数εr＝2.65、材质为聚四氟乙烯的长方体介质基板，其介质基板单元尺寸为6mm×6mm，小型化程度达到0.036λ，λ为透波中心频率，介质基板厚度为0.2mm。

[0056] 上层介质基板7为相对介电常数εr＝2.65、材质为聚四氟乙烯的长方体介质基板，其介质基板单元尺寸为6mm×6mm，小型化程度达到0.036λ，λ为透波中心频率，介质基板厚度为0.8mm。

[0057] 上层与下层间的级联介质8为特性阻抗120π的空气层，其厚度为8mm。

[0058] 参照图2，对本发明小型化吸透一体频率选择表面的下层部分反射面结构做进一步描述。

[0059] 本发明的下层部分反射面包括下层介质基板2、下层介质基板2上侧铺设的上侧金属单元1、下侧铺设的下侧金属单元3、介质基板2四周上下侧的短金属段4、介质基板2四周穿过介质基板的金属化通孔5；其中分别铺设于下层介质基板2上、下侧的上侧金属单元1与下侧金属单元3结构一致，均为带通型FSS金属单元；下侧金属单元3为上侧金属单元1沿竖直方向镜像布置。

[0060] 参照图3(a)、(b)，对本发明小型化吸透一体频率选择表面的下层部分反射面中铺设于下层介质基板2上侧的金属单元结构做进一步描述。

[0061] 结合图3(a)对铺设于下层介质基板2上侧金属单元1的结构做进一步描述，所述的下层部分反射面中铺设于下层介质基板2上侧的金属单元1为中心对称结构，由四个结构相同的小金属单元11、12、13、14构成，其中小金属单元由1块矩形金属板、1条引线金属段、5段短金属段构成，第二小金属单元12为第一小金属单元11沿下层介质基板2中心顺时针旋转90°复制形成，第三小金属单元13为第一小金属单元11沿下层介质基板2中心顺时针旋转
180°复制形成，第四小金属单元14为第一小金属单元11沿下层介质基板2中心顺时针旋转
270°复制形成。

[0062] 结合图3(b)对铺设于下层介质基板2上侧金属单元1中的第一小金属单元11的结构做进一步描述。第一小金属单元11由矩形金属板111、引线金属段112以及5段短金属段113、114、115、116、117构成，上述结构采用全金属材料的薄贴片。金属板111为矩形贴片，引线金属段112由短金属引线和与短金属引线垂直的长金属引线组成，其中短金属引线一端与金属板111的一角相连，另一端与长金属引线的一端相连，长金属引线的另一端与第一短金属段113的一端相连；第一短金属段113由两条垂直的金属段组成，铺设于下层介质基板2上侧的一角，第二、第三、第四、第五短金属段114、115、116、117由相同长度的金属段构成，间隔一定距离铺设于介质基板2上侧的一边。

[0063] 参照图4，对本发明小型化吸透一体频率选择表面的下层部分反射面中环绕下层介质基板2边界间隔分布的金属化通孔5连接方式做进一步描述。

[0064] 金属化通孔5环绕在下层介质基板2边界，间隔分布，用于连接铺设于介质基板2上下侧边界的短金属段。在一个实施例中，一侧金属化通孔组由10个结构相同的十段金属化通孔(51、52、53、54、55、56、57、58、59、510)组成，金属化通孔间隔分布于下层介质基板2边界内部，用于连接铺设于介质基板2上下侧边界的短金属段。

[0065] 每段金属化通孔(51、52、53、54、55、56、57、58、59、510)分别连接相邻的上侧短金属段(113、114、115、116、117)和下侧金属段(313、、314、315、316、317)，拐角处的两边的金属化通孔通过上侧直角金属段413连接。

[0066] 另外三边环绕下层介质基板2边界的金属化通孔连接方式与上述连接方式相同[0067] 参照图5(a)、(b)，对本发明小型化吸透一体频率选择表面的下层部分反射面的结构和尺寸做进一步描述。

[0068] 如图5(a)所示，下层介质基板2的边长p1＝6mm，铺设于下层介质基板2上侧的矩形金属板111边长a11＝2.225mm。结合图5(b)对铺设于下层介质基板2上侧的金属引线短金属段以及围绕下层介质基板2边界的金属化通孔的尺寸做进一步详细的说明，金属引线112的宽度d11＝0.2mm，短金属段长度a12＝0.6mm、宽度d12＝0.2mm，金属化通孔5为半径r1＝0.1mm的半圆柱体。

[0069] 参照图6(a)、(b)，对本发明小型化吸透一体频率选择表面的上层平面损耗结构中上层上侧铺设的集总元件加载的金属单元6做进一步描述。

[0070] 结合图6(a)对铺设于上层介质基板7上侧集总元件加载的金属单元6的整体结构做进一步说明，铺设于上层介质基板7上侧集总元件加载的金属单元6为中心对称结构，包括四个相同结构的第一、第二、第三、第四集总元件加载的小金属单元61、62、63、64，相邻集总元件加载的小金属单元依次绕上层介质基板7中心顺时针旋转90°布置。

[0071] 结合图6(b)对铺设于上层介质基板7上侧集总元件加载的金属单元6中第一集总元件加载的小金属单元61的结构做进一步详细的说明。

[0072] 第一集总元件加载的小金属单元61包括铺设于上层介质基板7上侧一角处的直角弯折金属线613、与直角弯折金属线613直角处45°相连接的九折弯折线612以及加载于九折弯折线的中弯折段616上的集总电阻614。

[0073] 九折弯折线612包括短弯折段615、中弯折段616和长弯折段617，中弯折段616对称连接在长弯折段617外侧，短弯折段615对称连接在中弯折段616外侧，短弯折段615的尾部延伸段618为钩状。

[0074] 集总电阻614阻值为125ohm加载于中弯折段616中心位置，直角弯折金属线613由两条长度相同、相互垂直的金属段构成。

[0075] 参照图7(a)、(b)，对本发明小型化吸透一体频率选择表面的上层损耗结构的结构和尺寸做进一步描述。

[0076] 如图7(a)所示，上层介质基板7的边长p2＝6mm，直角弯折金属线中金属线段宽度d21＝0.075mm，两段直角弯折金属线的间隙s21＝0.525mm，45°放置的九折弯折线中长金属段以及短金属段的宽度均为d22＝0.15mm，长金属段和短金属段的间隙s22＝0.15mm，短金属段的长度均为s22+2×d22＝0.45mm。

[0077] 结合图7(b)所示，对铺设于上层介质基板7上侧集总元件加载的金属单元6中小金属单元61的尺寸做进一步详细的说明。45°放置的九折弯折线612中短弯折段615的长金属段长度l20＝0.65mm，短弯折段615的第一长金属段长度l21＝1.75mm，第二长金属段长度l22＝2.35mm，长弯折段617第一长金属段长度l23＝2.75mm，第二长金属段长度l24＝2.75mm，中弯折段616第一长金属段长度l25＝2.35mm，第二长金属段长度l26＝1.75mm，短弯折段615的第一长金属段长度l27＝1.15mm，短弯折段615的第二长金属段长度l28＝0.55mm，尾部延伸段618短金属长度l29＝0.125mm。

[0078] 以下结合仿真实验，对本发明的技术效果作进一步说明：

[0079] 利用商业仿真软件对本发明建模得到整体结构单个单元的吸波/透波特性的曲线如图8所示。图8中的横坐标为频率值，单位为GHz，纵坐标左轴为传输系数，单位为dB，纵坐标右轴为吸波率。图8中的实线为TE模式下吸透一体频率选择表面单元的传输系数曲线，虚线为TM模式下吸透一体频率选择表面单元的传输系数曲线，实线为TE模式下吸透一体频率选择表面单元的吸波率，虚线为TM模式下吸透一体频率选择表面单元的吸波率。发明的吸透一体频率选择表面单元在工作频点1.82GHz处，插入损耗为1.08dB；在干扰频段3.06‑12.28GHz内，吸波率均不低于80％。

[0080] 利用商业仿真软件对本发明建模得到入射波角度对吸透一体频率选择表面整体结构单元特性影响的曲线如图9(a)、(b)所示。图9(a)为不同入射波角度下吸透一体频率选择表面整体结构单元的透波特性曲线，图9(b)为不同入射波角度下吸透一体频率选择表面整体结构单元的吸波特性曲线。图9(a)中的横坐标为频率值，单位为GHz，纵坐标为传输系数，单位为dB，图9(a)中的实线为入射波0°时TE模式下结构单元的传输系数曲线，长虚线为入射波0°时TM模式下结构单元的传输系数曲线，点划线为入射波15°时TE模式下结构单元的传输系数曲线，虚线为入射波15°时TM模式下结构单元的传输系数曲线，点线为入射波30°时TE模式下结构单元的传输系数曲线，短虚线为入射波30°时TM模式下结构单元的传输系数曲线，短点线为入射波45°时TM模式下结构单元的传输系数曲线。图9(b)中的横坐标为频率值，单位为GHz，纵坐标为吸波率，图9(b)中的实线为入射波0°时TE模式下结构单元的吸波率曲线，长虚线为入射波0°时TM模式下结构单元的吸波率曲线，点划线为入射波15°时TE模式下结构单元的吸波率曲线，虚线为入射波15°时TM模式下结构单元的吸波率曲线，点线为入射波30°时TE模式下结构单元的吸波率曲线，短虚线为入射波30°时TM模式下结构单元的吸波率曲线，短点线为入射波45°时TM模式下结构单元的吸波率曲线。由图9可见，TE模式下，该吸透一体频率选择表面整体结构单元在0°‑30°入射波照射下透波带与吸波带均可稳定工作；TM模式下，在0°‑45°入射波照射下透波带与吸波带均可稳定工作。

[0081] 利用商业仿真软件设计工作在1.82GHz处的微带天线，微带天线为介质基板上贴附长方形金属板，天线采用εr＝2.2的介质基板，馈电方式选用同轴线背馈，馈线内芯半径为0.65mm，馈线距离金属板底边17.43mm，长方形金属板长71mm，宽53.25mm，介质基板为120mm×120mm的正方形。将20×20个吸透一体频率选择表面单元组成FSR平面阵，阵面尺寸为120mm×120mm，FSR平面阵放置于微带天线上侧与下方微带天线间隔空气层H放置。利用商业仿真软件对本发明建模得到“透‑吸”型FSR天线罩位置对天线性能的影响如图10所示，图10中与竖直方向向上顺时针夹角为辐射角，单位deg，半径为增益，单位dBi。图10中实线为FSR天线罩与天线间距1/16λ时0°方位角下的H面方向图，其中λ为天线工作频率1.82GHz时的波长，虚线为FSR天线罩与天线间距1/8λ时0°方位角下的H面方向图，点划线为FSR天线罩与天线间距1/4λ时0°方位角下的H面方向图，双点划线为FSR天线罩与天线间距1/2λ时0°方位角下的H面方向图。由图10可见当FSR天线罩与天线间距在1/16λ、1/8λ、1/4λ、1/2λ间增大时，天线在最大辐射方向的增益增大，分别为6.5dBi、7.5dBi、8.1dBi、8.7dBi,后瓣较无天线罩时均有所抬升。

[0082] 利用商业仿真软件对本发明建模得到FSR天线罩与天线间距H＝1/4λ时平面波垂直入射下加载该FSR天线罩后的微带天线散射特性如图11和图12(a)、(b)所示。图11中横轴为频率值，单位为GHz，纵轴为RCS，单位为dBsm，图11中实线为不加载FSR天线罩时TE模式下微带天线单站RCS曲线，点划线为不加载FSR天线罩时TM模式下微带天线单站RCS曲线，虚线为加载FSR天线罩时TE模式下微带天线单站RCS曲线，短点划线为加载FSR天线罩时TM模式下微带天线单站RCS曲线，由图11可见，在TE、TM两种模式下，微带天线在FSR吸波带内的单站RCS得以缩减。图12(a)为4.5GHz时散射方向图，其中横轴为俯仰角，单位为deg，纵轴为RCS，单位为dBsm，图12(a)中实线为不加载FSR天线罩时TE模式下微带天线单站RCS曲线，点线为不加载FSR天线罩时TM模式下微带天线单站RCS曲线，虚线为加载FSR天线罩时TE模式下微带天线单站RCS曲线，点划线为加载FSR天线罩时TM模式下微带天线单站RCS曲线。图12(b)为10.5GHz时散射方向图，其中横轴为俯仰角，单位为deg，纵轴为RCS，单位为dBsm，图12(b)中，实线为不加载FSR天线罩时TE模式下微带天线单站RCS曲线，点线为不加载FSR天线罩时TM模式下微带天线单站RCS曲线，虚线为加载FSR天线罩时TE模式下微带天线单站RCS曲线，点划线为加载FSR天线罩时TM模式下微带天线单站RCS曲线。由图12(a)、(b)可见，两种模式下，FSR天线罩对微带天线在俯仰角±120°内均具有双站RCS缩减效果。

[0083] 本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。