基于有源频率选择表面的电磁兼容

模型，由外接偏置电流来调节其阻抗。当频率选择表面表现为一定容性时就会产生谐振。在谐振点上，电阻负载将吸收掉大量的电磁波能量。由此模型可以得出:

　　当X 是感性时：

　　当X 是容性时：

　　由式( 2) 可以计算出反射系数的表达式：

　　由式( 6) 可知，通过调节PIN 二极管的偏置电流,可以实现不同的谐振特性。

　　4   数值仿真

　　这里在波导中放置一个图1 的吸波结构单元，但该结构单元中的PIN 二极管用纯电阻替代，电阻值从20~250 ? 变化。当电磁波进入该波导后，首先经过吸波结构单元将被吸收掉一部分电磁波能量，而后经过金属壁反射回来再次被吸波结构单元吸收掉一部分电磁波能量，通过观察激励端口的S11参数就可以观察到吸波结构单元对电磁波的吸收情况。图4 为仿真所得到的S11 曲线。通过观察可以看出，吸波结构在3~ 11. 5 GHz频率段内吸波特性随着加载电阻的阻值变化而变化。在这个频段外，电阻阻值的变化对吸波结构的吸波特性影响很小。当吸波结构单元中的纯电阻为PIN 二极管时，就可以通过控制二极管的直流偏置来控制其阻值，从而控制吸波材料的吸波性能如图4 所示，但电流过大或过小，该结构都不具有吸波特性如图5 所示。

图4   S11曲线一

图5   S11曲线二

　　5   结  语

　　在此首先介绍了有源频率选择表面的基本结构及吸波原理，然后在此基础上用传输线理论对该吸波结构进行理论分析，最后，同过波导中放置该结构，对其仿真分析。分析结果表明，适当的改变PIN 二极管的直流偏置，可以改变吸波结构的吸波特性。可见，有源FSS用于电磁兼容是可行的。