有源频率选择表面反射特性的分析
频率选择表面的等效电路_概述说明以及解释
频率选择表面的等效电路概述说明以及解释1. 引言1.1 概述频率选择表面（Frequency Selective Surface，简称FSS）是一种具有特定频率响应特性的二维或三维结构，常用于控制电磁波的传输和反射。
相比于传统的无源电子元件，频率选择表面通过其特殊的等效电路模型实现了对电磁波的频率选择功能。
本文将介绍频率选择表面的等效电路模型以及其在通信、雷达、天线等应用领域中的重要性。
1.2 文章结构本文主要包括以下几个部分：引言、频率选择表面的等效电路概述、频率选择表面的等效电路模型、设计和优化方法、结论与展望。
首先，我们将在引言部分介绍文章的背景和目的，为后续内容做铺垫。
接着，我们将详细阐述频率选择表面的定义和背景，并探讨其结构和原理以及在不同应用领域中的应用情况。
然后，我们将介绍常见的几种频率选择表面的等效电路模型，包括电感模型、电容模型和电阻模型。
随后，我们将探讨设计和优化方法，涵盖参数选择与调整、材料特性与性能分析以及实验测试与验证技术。
最后，我们将总结主要发现，并展望频率选择表面的未来发展方向。
1.3 目的本文旨在深入了解频率选择表面的等效电路模型，包括其定义和背景、结构和原理以及应用领域。
通过对电感模型、电容模型和电阻模型的介绍，读者可以对频率选择表面的工作原理有更为清晰的认识。
同时，我们将讨论设计和优化方法，以帮助读者更好地应用频率选择表面于实际工程中。
最后，我们将总结文章主要内容，并探讨未来频率选择表面在相关领域中的潜在发展方向。
2. 频率选择表面的等效电路2.1 定义和背景频率选择表面（Frequency Selective Surface，简称FSS）是一种具有特定波长选择性的电磁波滤波结构。
它可以实现对特定频率范围内的电磁波进行选择性透射或反射。
在无线通信系统、天线设计、雷达技术、光学器件等领域，对特定频段的电磁波进行控制和管理是非常重要的。
频率选择表面通过其特殊的物理结构和材料参数，能够实现对特定频率范围内电磁波的限制或传输，在这些应用中得到了广泛的应用。
用三维谱域法分析频率选择表面的电磁特性的开题报告
用三维谱域法分析频率选择表面的电磁特性的开题报告一、选题背景及意义频率选择表面（Frequency Selective Surface，FSS）是一种具有特殊结构的二维或三维电子器件，在光学、电子、通信等领域有着广泛的应用。
FSS具备对于不同频率的电磁波有选择性透射和反射的能力，因此在设计和制备FSS时需要准确地掌握其电磁特性和性能，以满足具体应用要求。
传统分析方法主要采用计算机模拟和组成部分法等手段，但受限于计算资源和计算复杂度等问题，传统方法难以快速准确地获得FSS的电磁特性。
而三维谱域法作为一种有效的FSS电磁特性分析方法，已经受到了广泛的关注和研究。
因此，采用三维谱域法对FSS的电磁特性进行分析，具有非常重要的理论意义和实际应用价值。
二、研究内容和目标本研究主要采用三维谱域法对频率选择表面的电磁特性进行分析和研究，主要包括以下方面：1. 基于三维谱域法对FSS的电磁传输和反射特性进行模拟和计算。
2. 分析FSS的结构参数和材料参数对其电磁特性的影响，探究最优设计方案。
3. 基于三维谱域法对FSS在微波通信系统、雷达系统等领域的应用进行研究和探索。
该研究的主要目标是：1. 探究三维谱域法对FSS电磁特性分析的适用性和精度，为FSS的研究提供新的分析思路和方法。
2. 优化FSS的设计和制备过程，提高其电磁特性和性能，为实际应用打下基础。
3. 探索FSS在通信和雷达等领域的应用，促进电子技术和通信技术的发展。
三、研究方法和步骤本研究采用三维谱域法对FSS的电磁特性进行分析和研究。
具体步骤如下：1. 建立FSS的三维模型，确定FSS的材料参数和结构参数。
2. 基于时域有限差分法（FDTD）生成FSS的电磁数据，并通过数学变换将其转换为频域数据。
3. 利用三维谱域法计算FSS的透射和反射特性，并分析FSS的电磁场分布情况。
4. 利用模拟结果分析FSS的电磁特性和性能，进一步优化FSS的设计方案。
5. 将FSS应用于微波通信和雷达等领域，探讨其应用效果和适用性。
频率选择表面简介
频率选择表面综述1 滤波原理两种类型：1 贴片型（介质型）在介质表面周期性的标贴同样的金属单元。
滤波机理：假设电磁波入射从左向右入射到贴片型频率选择表面上。
在平行于贴片方向的电场对电子产生作用力使其振荡，从而在金属表面上形成感应电流。
这个时候，入射电磁波的一部分能量转化为维持电子振荡状态所需的动能，而另一部分的能力就透过金属丝，继续传播。
换言之，根据能量守恒定律，维持电子运动的能量就被电子吸收了。
在某一频率下，所有的入射电磁波能量都被转移到电子的振荡上，那么电子产生的附加散射场可以抵消金属导线右侧的电磁波的出射场，使得透射系数为零。
此时，电子所产生的附加场同时也向金属导线左侧传播，形成发射场。
这种现象就是谐振现象，该频率点成为谐振点。
直观的看，这个时候贴片型频率选择表面就成反射特性。
再考虑另一种情况，入射波的频率不是谐振频率的时候，只有很少的能量用于维持电子做加速运动，大部分的能量都传播到了贴片的右侧。
在这种情况下，贴片对于入射电磁波而言，是“透明”的，电磁波的能量可以全部传播。
这个时候，贴片型频率选择表面就成透射特性。
一般而言，贴片类型是作为带阻型滤波器的。
等效电路：LC串联2 开槽型（波导型）在金属板上周期性的开一些金属单元的槽孔。
滤波机理：当低频电磁波照射开槽型频率选择表面时，将激发大范围的电子移动，使得电子吸收大部分能量，且沿缝隙的感应电流很小，导致透射系数比较小。
随着入射波频率的不断升高，这种电子移动的范围将逐渐较小，沿缝隙流动的电流在不断增加，从而透射系数会得到改善。
当入射电磁波的频率达到一定值时，槽两侧的电子刚好在入射波电场矢量的驱动下来回移动，在缝隙周围形成较大的感应电流。
由于电子吸收大量入射波的能量，同时也在向外辐射能量。
运动的电子透过偶极子槽的缝隙向透射方向辐射电场，此时的偶极子槽阵列反射系数低，透射系数高。
当入射波频率继续升高时，将导致电子的运动范围减小，在缝隙周围的电流将分成若干段，电子透过槽缝隙辐射出去的电磁波减小，因此，透射系数降低。
fss 频率选择表面
fss 频率选择表面自20世纪90年代以来，由于通信技术的迅猛发展，对于传输容量和信道带宽的要求也不断提高。
因此，发展具有高效率传输和较高频率容量的技术是研究者们不断努力的方向。
传统的技术如多输入多输出（MIMO）和正交分频多路复用（OFDM）仍然在通信领域有着重要的地位，但是在获得高的功率接收方面，仍存在一定的不足。
为了解决这一问题，FSS率选择表面技术（FSSs）应运而生。
它是一种能够给定信号源提供可用频率的表面结构，有可能完全屏蔽高场强的信号，而只接收低场强的信号。
这一技术具有有效的接收功率和较高的频率容量的特点，为了更好的发挥它的作用，通常会结合其他技术，如MIMO、OFDM等来实现高性能传输。
首先，FSSs一种表面结构，利用放射性元件的折射反射原理，让指定的信号从接受方法反射到发射方，从而实现高效传输。
它通常具有较大的电磁反射系数，和较佳的发射特性，这意味着即使在恶劣环境中也能够提供较好的性能。
其次，FSSs以提供高效率的信号传输。
由于它能够给定信号源提供可用频率，从而实现高的体积效率和较高的频率容量。
它允许按照特定频率频道来分别发射和接收信号，并且能够同时在空间和频率域上对信号进行频率选择，可以在限制射频噪声和干扰的情况下实现高效传输。
最后，FSSs有较高的安全性。
由于它可以在指定的频率频道上检测传播信号，而只要在频率上瞄准低场强的信号，就可以使高场强的信号被完全屏蔽，这就有助于防止发射方的信号被拦截。
事实上，FSSs经成为研究者们的重点，不仅在传统的通信技术中发挥着重要的作用，而且在5G、6G、甚至未来的技术中也将发挥重要的作用。
它可以提供更大的传输容量和更高的信道带宽，为下一代传输技术的发展奠定基础。
由此可见，FSS率选择表面技术是对传输容量和信道带宽要求的有效技术，它能够应对不断变化的技术环境，为未来的通信系统提供更高的可靠性和节约资源的发展方向。
频率选择变面的边界条件的反射率
频率选择变面的边界条件的反射率一、概述1. 频率选择表面是一种特殊的表面结构，能够对特定频率的电磁波进行选择性反射或透射。
2. 在设计频率选择表面时，其边界条件的反射率是一个非常重要的参数。
3. 本文将从数学模型和实际应用两个方面探讨频率选择变面的边界条件的反射率。
二、数学模型4. 频率选择变面可以用Maxwell方程组描述，其中包括电磁波在频率选择表面上的传播和反射。
5. 在边界条件的处理上，常用的方法包括矢量电磁场理论、电偶极子理论等。
6. 通过建立数学模型，可以分析出频率选择表面在不同频率下的反射率特性。
三、频率选择表面的边界条件7. 频率选择表面通常包括导电片和介质层，其边界条件对反射率有重要影响。
8. 不同形式的频率选择表面，如金属贴片阵列、绝缘贴片阵列等，其边界条件的处理方法有所不同。
9. 针对不同形式的频率选择表面，需要分别进行边界条件的求解和反射率的计算。
四、频率选择表面的反射率计算10. 在实际应用中，需要根据频率选择表面的结构和工作频率，计算其边界条件下的反射率。
11. 通过数值计算或仿真模拟，可以得到频率选择表面在不同频率下的反射率曲线。
12. 反射率的计算结果可以用于指导频率选择表面的设计和优化，以满足特定的应用需求。
五、频率选择表面在通信和雷达中的应用13. 频率选择表面在通信和雷达系统中有着广泛的应用，如天线、隐身技术等。
14. 通过调整频率选择表面的反射率特性，可以实现对电磁波的精确控制和调制。
15. 在通信和雷达系统中，频率选择表面的边界条件的处理和反射率的设计是十分关键的。
六、结论16. 频率选择变面的边界条件的反射率是影响其性能的重要参数，需要通过数学建模和实际计算来确定。
17. 通过合理设计频率选择表面的边界条件和反射率特性，可以实现对电磁波的有效控制和利用。
18. 频率选择表面在通信和雷达等领域的应用前景广阔，对其反射率特性的研究具有重要意义。
七、频率选择表面的设计与优化1. 频率选择表面的设计与优化是一个复杂而重要的工作。
频率选择表面的研究与应用现状
多频 Ｆ Ｓ Ｓ设计 的研 究进展 和现 状 ， 阐述 了为满足 实际应用和技 术支持 的需要 ， Ｆ Ｓ Ｓ结构设 计在 小型化和 可调 性 方面
的最新进展 ， Ｆ Ｓ Ｓ结 构 设 计 与 加 工 还 存 在 较 大 的发 展 空 间 。 关 键 词 频率选择 表面 响应特性 稳定性 谐振 文献标识码 ： Ａ 中图分类号 ： ＴＮ９ １
・ ５ ２・
材 料 导报 Ａ： 综述篇
２ ０ １ ３年 １ ０月 （ 上） 第２ ７卷 第 １ ０期
频 率选 择 表 面 的研 究与 应 用现 状
陈 晓 辉 ， 张 海 岩
（ １ 北京交通 大学 中国产业安全研究 中心 ， 北京 １ ０ ０ ０ ４ ４ ； ２ 中钢设备股份有 限公 司 ， 北京 １ ０ ０ ０ ８ ０ ） 摘要 主要介绍 了频率选择表 面在 雷达罩、 空间电磁 滤波器等领 域的应用 以及频率选择表 面级联 结构设 计和
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔｈ ｅ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｉ ｓ ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗｅ ｄ ｉ ｎ ｓ ｏ ｍｅ ａ ｒ ｅ ａ ｏ ｆ ｃ ｒ ａ ｆ ｔ ｒ ａ ｄ ｏ ｍｅ
Ｔｈ ｅ Ｐｒ ｅ ｓ ｅ ｎｔ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｓ ｔ ａ ｔ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｆｒ ｅ ｑｕ ｅ ｎｃ ｙ Ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ
ＣＨＥＮ Ｘｉ ａ ｏ ｈ ｕ ｉ ，ＺＨＡＮＧ Ｈａ ｉ ｙ ａ ｎ
ｅ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ．
基于有源频率选择表面的电磁兼容
基于有源频率选择表面的电磁兼容金萍;温浩【摘要】有源FSS是指在FSS中加入PIN管或变容二极管等有源器件构成的FSS 结构,通过调节有源器件的偏置电压或偏置电流来改变FSS的谐振特性.在此主要是对加入的有源器件对有源FSS结构的谐振特性产生的影响进行分析,并给出其仿真结果.通过仿真结果来分析有源FSS用于电磁兼容的可行性.结果表明,有源FSS用于电磁兼容不仅可行,而且有一定的应用价值.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2010(033)024【总页数】3页(P124-126)【关键词】有源频率选择表面;二极管;谐振特性;电磁兼容【作者】金萍;温浩【作者单位】五邑大学,信息工程学院,广东,江门,529020;五邑大学,信息工程学院,广东,江门,529020【正文语种】中文【中图分类】TN919-34随着科学技术的进步，人类社会进入信息化社会。
人类的生存环境也同电磁环境互相交融。
早在1975年就有专家曾预言，随着城市人口的迅速增长和科技的进步，汽车、计算机等电气设备进入家庭，空间人为电磁能量每年增长7%～14%，也就是说25年电磁能量密度最高可增加26倍，50年可增加700倍，21世纪电磁环境日益恶化[1]。
在这种复杂的电磁环境中，如何减少相互间的电磁干扰，使各种设备正常运转，即电磁兼容，是一个亟待解决的问题。
本论文将通过有源频率表面用于电磁兼容的可行性，并给出相关结论。
1 电磁兼容及有源频率表面所谓电磁兼容是指一切电气、电子设备及系统在它们所处的电磁环境中(有电磁干扰的情况下)能正常工作而不减低其性能的能力[2]。
为实现电磁兼容，选择FSS贴在敏感器件周围，滤除干扰信号。
接地、屏蔽、滤波是抑制电磁干扰的3大技术，这是电子设备和系统在进行电磁兼容性设计过程中通用的3种主要电磁干扰抑制方法。
滤波是利用元器件减小或消除干扰信号，是抑制电磁干扰的重要手段之一。
频率选择表面(FSS)是由大量导体贴片单元(带阻型)或导体屏周期性开孔单元(带通型)组成的二维周期性阵列结构，其特性是可以有效地控制电磁波的反射和传输。
基于等效电路的频率选择表面分析与设计
硕士学位论文基于等效电路的频率选择表面分析与设计摘要频率选择表面(FSS)单元结构的传统设计方法，更多依赖设计者的经验和多次全波仿真的尝试，而本文将根据FSS的等效电路，结合贴片电感、贴片电容、叉指电容、弯折线电感等构建周期单元，以探索FSS的高效设计方法，具体内容如下1.基于集总电感电容的FSS设计及研制基于单双频FSS的等效电路，利用集总贴片电感、电容构建FSS单元结构，完成了谐振频率为4.37GHz的单频FSS和谐振频率为2.5GHz、5.25GHz的双频FSS设计、加工和测试，两种FSS的单元尺寸分别达到1/14波长和1/12波长，并具备良好的极化和倾斜角度稳定性。
2.基于准集总电感电容的FSS设计及研制为解决贴片电感、电容加载FSS需要焊接、成本高等问题，基于单双频FSS 等效电路，利用叉指电容、弯折线电感构建全平面的FSS谐振单元，完成了谐振频率为2.6GHz和5GHz的双频FSS设计、加工和测试，测试结果与仿真结果较为一致。
3.基于等效电路的FSS吸波体设计研究研究了FSS吸波体的工作原理和等效电路，利用集总贴片电阻，开展了8-20GHz波段吸波体设计研究，获得了比较好的带宽和吸波性能，其单元厚度为1/12波长，8-20GHz波段反射系数小于-10dB。
关键词：频率选择表面、等效电路、电感、电容、吸波体IAbstract 硕士学位论文II AbstractThe traditional design methods of Frequency Selective Surface (FSS) depend more on the designers’ experience and their multiple attempts of full wave simulation. According to the equivalent circuit of FSS, this article will explore an effective design method of FSS, combining lumped inductors, lumped capacitors, interdigital capacitors, meander line inductors and other construction cycle units. Specific content is as follows.1. FSS design based on lumped inductance and capacitanceBased on the equivalent circuit of single-frequency and double-frequency FSS, and the use of lumped inductance and capacitance to build FSS unit, this author completes the design, processing and test of the single-frequency FSS with resonant frequency of 4.37 GHz and the double-frequency FSS with resonant frequencies of 2.5 GHz and 5.25 GHz. The cell sizes of these two kinds of FSS respectively are 1/14 wavelength and 1/12 wavelength, with good polarization and tilt angle stability.2. FSS design based on quasi-lumped inductance and capacitanceWhen lumped inductance and capacitance loads FSS, it needs welding and is of high cost. In order to solve this problem, this author bases the design on the equivalent circuit of single-frequency and double-frequency FSS, uses the interdigital capacitor and meander line inductor to build a full-plane FSS resonant unit, and completes the design, processing and test of double-frequency FSS with resonant frequencies of 2.6GHz and 5GHz. The test results are consistent with the simulation results.3. FSS absorber design research based on equivalent circuitThe working principle and equivalent circuit of FSS absorber are studied. The lumped patch resistance is used to do design research on absorber of 8-20GHz waveband, and good bandwidth and absorption property are obtained. The unit size is 1/12 wavelength and the reflection coefficient of 8-20GHz waveband is less than -10db.Key word: frequency selective surface, equivalent circuit, inductance, capacitance, absorber硕士学位论文基于等效电路的频率选择表面分析与设计目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1绪论 (1)1.1研究背景及意义 (1)1.2频率选择表面简介 (2)1.2.1频率选择表面概述 (2)1.2.2频率选择表面的主要研究方法 (3)1.3本文研究工作 (5)2基于集总电感电容的FSS设计及研制 (6)2.1 等效电路阐述 (6)2.1.1 单频透射型FSS及等效电路分析 (6)2.1.2单频反射型FSS及等效电路分析 (6)2.2 基于等效电路的集总元件小型化单频FSS仿真设计 (7)2.2.1结构设计 (7)2.2.2 仿真及性能分析 (8)2.2.3 小结 (10)2.3基于等效电路的集总电感电容加载双频FSS设计与制备 (10)2.3.1 基于等效电路的结构设计 (10)2.3.2仿真及性能分析 (12)2.3.3样品加工和测试 (15)2.4本章小结 (16)3基于准集总电感电容的FSS设计及研制 (17)3.1引言 (17)3.2基于弯折线和贴片电容双频FSS设计与仿真 (17)3.2.1 改进结构一 (17)3.2.2仿真及性能分析 (18)3.2.3改进结构二 (20)3.2.4仿真及性能分析 (21)3.3基于等效电路的叉指电容和弯折线电感双频FSS设计与制备 (22)III目录硕士学位论文IV 3.3.1结构设计 (22)3.3.2仿真及性能分析 (23)3.3.3样品加工与测试 (25)3.4 本章小结 (28)4基于等效电路的FSS吸波体设计研究 (29)4.1 吸波材料简介 (29)4.2结构设计 (30)4.3等效电路分析 (30)4.4仿真及性能分析 (31)4.5本章小结 (35)5总结与展望 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录 (42)硕士学位论文 基于等效电路的频率选择表面分析与设计 11绪论1.1研究背景及意义频率选择表面(Frequency Selective Surface ,简称FSS )[1]是一种由贴片金属单元[2]或金属开槽单元构成的起空间滤波作用的二维周期性阵列结构。
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- 1 -有源频率选择表面反射特性的分析寇松江东南大学毫米波国家重点实验室，南京 (210096)E-mail ：kousongjiang@摘 要：本文使用CST 仿真分析软件，采用电抗加载的方法研究了有源频率选择表面的反射特性，分析了工作于X 频段的方环缝隙型、四腿环缝型、Y 形环缝型三种透波型FSS 结构，给出了其谐振特性与所加载电抗的变化关系。
有源FSS 中的有源器件可等效为某种形式的电抗，通过电抗加载的分析，可为有源FSS 的分析与设计提供理论依据。
关键词：有源频率选择表面，电抗加载，反射系数中图分类号：TN0111．引言频率选择表面（FSS ）是军事隐身技术的重要组成部分，在军事领域有着非常重要的作用。
使用无源FSS 构成的装备,一旦成型，其谐振频率、工作带宽等电磁特性均无法改变，不能灵活地适应外部电磁环境的变化。
使用有源FSS ，就可以克服这些缺陷。
有源FSS 是指在FSS 中加入PIN 管或变容二极管等有源器件构成的FSS 结构，通过调节有源器件偏置电压或偏置电流，可改变FSS 的谐振特性[1]。
从等效电路角度看，有源器件可等效为电抗，而电抗加载可以改变FSS 的谐振特性[2] [3]，因此,通过对FSS 进行电抗加载的分析,可以为有源FSS 的分析提供依据 [4]。
本文使用CST 仿真分析软件，利用电抗加载的方法研究有源FSS 。
首先对文献中记载的算例进行了仿真分析，并与文献结果进行比对，证明了此种分析方法的可行性；然后分析了工作于X 频段的方环缝隙型、四腿环缝型、Y 形环缝型三种有源FSS 的谐振特性，给出了反射系数与所加载电抗的变化关系,为有源FSS 的分析提供依据。
2．仿真结果与文献的对比（圆环缝隙型有源FSS 的分析）图1 圆环缝隙型FSS 单元结构 图2 仿真结果与文献的对比 A.E.Martynyuk 等学者对圆环缝隙单元组成的FSS 进行了电抗加载的分析[5]，圆环缝隙型FSS 单元结构如图1,该单元被印刷在厚0.102mm 的介质板上，介质板的介电常数为r ε=2.4,圆环外径r 1=4.03mm,内径r 2=3.5mm,阵列周期D x =11.43mm,D y =10.13mm, 电抗加载- 2 -位置如图1中所示，使用平面波激励，输入电场为Y 方向。
文献[5]指出了谐振特性随所加载电抗的变化规律：当使用电容加载时，谐振频率减小，当使用电感加载时，谐振频率增加，而使用小电阻加载时表现出全反射的特性，并且所加电容值越大，谐振频率越低，所加电感值越小，谐振频率越高。
本文使用CST 仿真软件对这款FSS 进行了仿真分析，仿真结果与文献记载吻合，反射系数曲线如图2所示。
3．方环缝隙型有源FSS 的分析图3 方形缝隙型FSS 单元结构 图4 方形缝隙型FSS 的反射系数 方环缝隙型FSS 单元结构如图3,该单元被周期性印刷在厚0.1mm 的介质板上，介质板介电常数r ε=2.4, D x =D y =10mm ，l 1=7.28mm ，l 2=6.28mm, 电抗加载位置如图3中所示，使用平面波激励，入射电场为Y 方向。
无加载时，FSS 谐振于12GHz ，谐振波长约为缝隙的周长。
使用电容C=0.05、0.10、0.15pF 加载时谐振频率降低，电容值越大，谐振频率越低；使用电感L ＝5nH 、3nH 加载时，谐振频率增大，电感值越小，谐振频率越高；使用电阻R=2Ω加载时，FSS 呈现出全反射的特性。
反射系数曲线如图4所示。
4．四腿环缝型有源FSS 的分析图5 四腿环缝型FSS 单元结构 图6 四腿环缝型FSS 的反射系数 四腿环缝型FSS 单元结构如图5所示,该单元被周期性印刷在厚0.1mm 的介质板上，介质板r ε=2.4, D x =D y =10mm ，l 1=7.94mm ，l 2=6.94mm, l 3=2mm, l 4=1mm, 电抗加载位置如图5中所示，使用平面波激励，入射电场为Y 方向。
分别使用电容C=0.05、0.10、0.15pF,电阻R=2Ω，电感L ＝3nH 、5nH 加载，反射系数曲线如图6所示。
从图中可看出，无加载时，FSS谐振于11.56GHz 。
当使用电容加载时，谐振频率减小，当使用电感加载时，谐振频率增加，而使用小电阻加载时，FSS表现出全反射的特性，并且所加电容值越大，谐振频率越低，所加电感值越小，谐振频率越高,谐振频率与所加电抗的变化关系与方形缝隙型FSS相似。
5．Y形环缝型有源FSS的分析图7 Y形环缝型FSS单元结构图8 Y形环缝型FSS的反射系数Y形环缝型FSS单元结构如图7所示,该单元被印刷在厚0.1 mm的介质板上，介质板rε=2.4, D x=D y=10mm, l1=3.97mm，l2=3.47mm, l3=2mm, l4=1mm, 电抗加载位置如图1中所示，使用平面波激励，入射电场沿Y方向。
反射系数曲线如图8所示。
无加载时，FSS 谐振于12.072GHz ，谐振波长约为缝隙的周长。
分别使用电容C=0.05、0.10、0.15pF,电阻R=2Ω，电感L＝3nH、5nH加载，从图8中可看出电抗的加载改变了FSS的谐振特性，谐振特性的变化与方形缝隙型FSS相似，但在相同电抗加载时，谐振频率的变化幅度稍小。
由以上分析结果可以看到，使用电抗加载时，方环缝隙型、四腿环缝型、Y形环缝型FSS的谐振特性具有相同的变化趋势，这种谐振频率与所加载电抗的变化关系也适用于其它缝隙型FSS。
我们可以从等效电路的观点来解释这种变化,缝隙型FSS可等效为并联电路, 当使用电容加载时，相当于增加了电路的总电容,因而谐振频率减小;当使用电感加载时, 相当于减小了电路的总电感,因而谐振频率增加；当使用小电阻加载时，入射端口被短路，呈现出全反射的特性。
6．结论本文使用电磁仿真软件，分析了电抗加载的方环缝隙型、四腿环形缝隙型、Y形环缝型三种透波型FSS结构，分析结果表明：使用电抗加载可以有效地改变FSS的谐振特性。
本文研究结果可为设计相关结构的电可调的有源FSS提供理论依据。
参考文献[1] M Philippakis, C Martel, D Kemp, et al. Application of FSS structures to selectively control the propagationof signals into and out of buildings. Technical report, ERA Technology, Cleeve road, Leatherhead, Surrey, KT22 7SA, U.K., 2004.[2] C Mias. Frequency selective surfaces loaded with surface-mount reactive opponents. IEE Electron. Lett., vol.39, no. 9, May 2003,pp.724-726[3] L EPP, C CHAN and R MITTRA. The study of FSS surfaces with varying surface impedance and lumpedelements. IEEE Int. Antennas Propagation Symp. Dig., Vol. 27, 26-30 Jun. 1989 , pp. 1056-1059[4] TK Chang, RJ Langley and EA Parker. Active frequency-selective surfaces. IEE Proc., Microw., AntennasPropag., Vol.143, no.1, Feb. 1996, pp.62-66[5] AE Martynyuk, JI Martinez Lopez and NA Martynyuk. IEE Electron. Lett ., vol. 41, no. 1, Jan. 2003,pp.2-4- 3 -Analysis of Reflection Characteristics ofActive Frequency Selective SurfacesKou SongjiangState Key Laboratory of Millimeter Waves, Southeast University, Nanjing, PRC, 210096AbstractThe reflection characteristics of several active frequency selective surfaces (FSS) are analyzed using CST simulators. The FSS structures, which are based on square loaded slot, four-legged loaded slot, three-legged loaded slot resonators, are loaded by active components which are represented by lumped reactive elements. Their relevant resonant performances with various loading are simulated in X band, and the corresponding results can act as theoretical references in analysis and design of FSS.Keywords:Active frequency selective surface, reactive loading, reflection coefficient- 4 -。