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频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS)是一种周期性空间滤波结构,对电磁波表现出高通、低通、带通或带阻的频响特性,广泛应用于雷达罩、天线系统、分色棱镜等电磁产品。已有的研究多集中在刚性板材或者复合材料方面,成形方法多为印刷电路板、激光刻蚀、数字化刻铣等方式,在柔性材料方面的研究较少。纺织材料的介电、抗静电、电磁屏蔽等特性多有报道,而研究者忽视了纺织品也可作为电磁场中人工介质进行电磁波传输的调控。纱线由大量线密度小且可控的纤维组成、织物由不同系统的大量纱线组成,它们本身即具有典型的周期结构,并且不同聚集方式的纤维集合体纤度可与电磁波的不同波长相匹配,多种局部金属化工艺的成熟,使设计开发具有周期导电单元的电磁功能纺织品成为可能。本文基于传统FSS的研究现状,借鉴已有的研究思路和分析方法,对织物基FSS展开了系统性研究,主要包括频响特性特别是带通特性的探讨、影响因素的实验分析、多样化制备工艺的探索、窄化带宽设计、弯曲作用下频响特性的评价等工作,具体研究工作主要围绕以下几方面展开:首先,基于Munk提出的经验公式,以十字形和耶路撒冷形单元为例,针对10GHz(X波段雷达)进行了尺寸参数的简单设计,并利用电脑刻绘机切割预实验进行了参数的确定,提出了实验方案。进一步制备了一系列样品,分别测试并对比分析,探讨各参数对织物基FSS频响特性的影响。结果显示,两种测试条件,即微波暗室、非暗室测试环境的影响较小;导电单元互补的织物基FSS呈现相反但不完全互补的频响特性,两种类型的结构需要分开设计;尺寸参数的影响较大,原因是由于结构单元的等效阻抗发生变化,其中单元间距的增大会有效地减小带宽值;织物基底的等效介电常数增大,谐振频点减小;常见金属的导电性对频响特性的影响很小;十字形和耶路撒冷形织物基FSS的频响特性对电磁波极化方式的稳定性较好,这是因为两种花型旋转900之后与原单元重合,在相互垂直的两个方向上没有阵列特性的差异;在对电磁波入射角度的稳定性方面,耶路撒冷形织物基FSS优于十字形织物基FSS。其次,探索了多种加工工艺制备织物基FSS的可行性。对织物基FSS的制备方法进行了分类汇总,并列出了代表性方法。在电脑刻绘机切割制样的基础上,以丝网印刷、电脑绣花、涂层印花等工艺为例制备了织物基FSS样品,对频响特性进行测试分析,结果证实了这些方法均可制得频响特性优良的样品,但在加工精度、可加工尺寸、加工成本等方面存在一定的局限性,如小型电脑绣花机制备样品尺寸难以达到测试要求,涂层印花实验样品的精度稍差。在实际产品开发时,可选择更为成熟的烫金纸热转印等技术。制备织物基FSS的方法较多,也比较便利,这为相关课题的研究提供了技术保障。再次,在频响特性影响因素分析的基础上,进行了织物基FSS窄化带宽的设计工作,并对带宽效果进行了评价。系统归纳了窄化带宽及栅瓣准则、等效电路模型等设计原则,利用两种算法分别对两种模型进行了仿真计算,预测结果差别很小,交叉验证了设计方法的有效性及简化模型的合理性。以方环形织物基FSS为例,进行了样品的制备及测试分析,与仿真工序和等效电路解析结果相比较,进一步证实了设计方法的可行性。在此基础上,选取6档典型的雷达波频点分别设计,综合考虑谐振频率、单元花型形状、花型旋转90o是否重合等因素,依据设计参数分别进行实验,测试结果显示,设计例中的带宽水平与目前国内外相近频点中的带宽水平相当,在个别频点的带通效应优于文献报道,如采用U形单元进行设计,在TE极化模式下,谐振频率出现在1GHz,以-0.5d B为阈值的带宽值为0.19GHz,基本上与文献中的0.17GHz水平值持平;采用十字形单元进行设计,实测结果显示,谐振频率出现在10GHz,以-3d B为阈值的带宽值为1.66GHz,比文献中的2.4GHz水平值更窄。最后,基于平面织物基FSS的研究结果及基本结论,对曲面作用下的频响特性进行了探究。曲面类型有柱形、锥形、球形等形式,本文以柱形曲面织物基FSS为例,对其频响特性进行了仿真预测和实验分析。研究了曲面织物基FSS模型、仿真设置及结果与平面状态的不同,计算了不同单元数目模型的透射系数,并增加了雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)特性的分析。采取窄化带宽设计中的单元花型及尺寸参数,进行实验设计,并制备样品进行测试,实测与仿真结果的对比验证了设计方法的有效性。进一步,研究弯曲曲率、弯曲方向、单元花型对频响特性的影响,实测结果显示,随着弯曲曲率的增大,电磁波透过率减小,贴片型结构的透射系数曲线比孔径型更稳定;相较于周向弯曲,轴向弯曲对孔径型曲面FSS的影响更大;耶路撒冷形和十字形单元织物基FSS的频响特性对弯曲作用较稳定,而旋转90o未重合的Y字形单元的织物基FSS在相同曲面状态下的频响特性波动较大。