本發(fā)明涉及一種高性能雷達/紅外雙波段帶通頻率選擇表面，屬于電磁屏蔽技術領域。

背景技術：
具有亞毫米尺度周期及微米量級線寬的柵網結構頻率選擇表面(頻率選擇表面簡稱FSS)，在不同波長的電磁波入射時表現出不同的電磁特性：如在可見光和紅外光下呈現透明狀態(tài)，在微波波長與孔徑FSS單元尺寸一致時也呈現透明狀態(tài)，而對于其它波段的微波和無線電波而言，相當于進行了金屬化處理，實現了其內外電磁波的隔離，即防止外部的電磁干擾和內部的電磁泄漏。但現有技術中，單層光學透明FSS，其屏蔽能力與透光能力之間的矛盾以及其高級次衍射能量的集中分布限制了它在高性能光學窗中的應用。多層周期性金屬陣列結構，可以在保持透光能力不變的同時，顯著提高屏蔽效率。如中國專利一種具有雙層方格光學透明結構的電磁屏蔽光學窗(公開號CN101222840)，是由兩層結構參數相同的方格金屬網柵或金屬絲網平行放置于光學窗或透明襯底兩側構成，雙層方格的金屬網柵方格邊長大于現有單層方格金屬網柵方格邊長的2倍，其兩層方格金屬網柵的間距為其方格邊長的2-4倍，相對于現有單層方格金屬網柵，采用雙層方格金屬網柵結構的光學窗在不降低透光率的同時，大幅度提高了微波以及毫米波的屏蔽效率。但是，雖然該電磁屏蔽光學窗能夠實現透光學波段屏蔽雷達波，但無法實現雷達/紅外雙波帶通功能。

技術實現要素：
為解決現有技術中單層光學透明FSS光學透過率和屏蔽效率矛盾、高級次衍射能量集中分布，多層金屬網柵陣列結構無法實現雷達/紅外雙波帶通功能的技術問題，本發(fā)明提供一種高性能雷達/紅外雙波段帶通FSS。本發(fā)明的高性能雷達/紅外雙波段帶通FSS，包括兩層相同的光學透明FSS和兩層光學透明FSS中間的耦合電介質，兩層光學透明FSS平行且相對于耦合電介質對稱；所述光學透明頻率選擇表面為金屬網柵上的十字孔型周期陣列，所述十字孔型的周期為金屬網柵周期的整數倍，每個十字孔型滿足以下兩點約束條件：1)十字孔型的縫寬是金屬網柵周期的整數倍減去金屬網柵線寬；2)十字孔型的縫長與十字孔型的縫寬之差為金屬網柵周期的偶數倍；所述金屬網柵為圓孔型金屬網柵、六邊形金屬網柵或者方格形金屬網柵。進一步的，所述耦合電介質的電厚度為0.1λ～0.2λ，λ為雷達帶通中心頻率對應的波長。本發(fā)明的有益效果：(1)本發(fā)明的雷達/紅外雙波段帶通FSS采用雙層結構的光學透明FSS，在金屬網柵線寬相同、雙層金屬網柵周期為單層金屬網柵周期兩倍時，其透光率基本與單層光學透明FSS相同，根據雷達帶通中心頻點、耦合電介質參數，選擇雙層光學透明FSS的層距，可以在保持透光能力不變的同時，顯著提高FSS的屏蔽效率，具有高截止度，且能夠有效抑制雜散光；(2)本發(fā)明的雷達/紅外雙波段帶通FSS能夠獲得平頂、陡截止的帶通傳輸特性，優(yōu)化了FSS的光電特性，實現了雷達與光學雙帶通的電磁特性，增強了其在雷達/紅外復合制導窗口應用的可靠性；(3)本發(fā)明的約束條件同時克服了金屬網柵上的十字孔型單元的一階偶次諧振模式的畸變(畸變不僅影響對FSS諧振頻點的預估，而且還增加了基函數的復雜程度，降低了金屬網柵FSS優(yōu)化設計的效率)和金屬網柵FSS容易產生模式互作用零點的缺陷，保障了在金屬網柵上設計FSS時，不影響雷達帶通傳輸特性。附圖說明圖1為方格形光學透明FSS的周期單元；圖2中，(a)為圓孔型光學透明FSS的周期單元，(b)為(a)的局部放大圖；圖3為本發(fā)明方格形高性能雷達/紅外雙波段帶通FSS的效果圖；圖4為本發(fā)明圓孔型高性能雷達/紅外雙波段帶通FSS的效果圖；圖5為本發(fā)明方格形和圓孔型高性能雷達/紅外雙波段帶通FSS的雷達帶通傳輸特性仿真曲線。具體實施方式下面結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。如圖3和圖4所示，本發(fā)明的雷達/紅外雙波段帶通FSS，包括兩層相同的光學透明FSS和兩層光學透明FSS中間的耦合電介質，兩層光學透明FSS平行且相對于耦合電介質對稱；如圖1和圖2所示，所述光學透明頻率選擇表面為金屬網柵上的十字孔型周期陣列，所述金屬網柵為圓孔型金屬網柵、六邊形金屬網柵或者方格形金屬網柵，所述十字孔型的周期Tx和Ty為金屬網柵周期g的整數倍，即：Tx=Ty=n×g；每個十字孔型滿足以下兩點約束條件：1)十字孔型的縫寬w是金屬網柵周期g的整數倍減去金屬網柵線寬2a，即w=k×g-2a；2)十字孔型的縫長L與十字孔型的縫寬w之差為金屬網柵周期g的偶數倍：L-w=2mg；其中，n>m>k，且m，n，k均為正整數。實施例1當m=19、n=24、k=3、g=440μm、2a=25μm時，依據約束條件，得到圖1和圖2所示的方格形和圓孔型雷達/紅外雙帶通FSS的周期單元，依據金屬網柵線寬相同、雙層光學透明FSS的金屬網柵周期為單層光學透明FSS金屬網柵周期兩倍時，兩者透光率基本相同，設計雙層光學透明FSS的透過率為77%；根據復合制導窗口屏蔽效率和雷達通帶頻率，設定耦合電介質厚度，當雷達帶通中心頻率對應的波長為λ時，耦合電介質的電厚度為相對介電常數，d為耦合電介質厚度)約為0.1λ～0.2λ，選取εr=4.803，則方格形雷達/紅外雙帶通FSS的耦合電介質厚度為2.2mm，圓孔型雷達/紅外雙帶通FSS的耦合電介 質厚度為1.6mm；將具有圖1所示的周期單元的光學透明FSS置于耦合電介質兩側后，得到對應的方格形高性能雷達/紅外雙帶通FSS，如圖3所示；將圖2所示的周期單元的光學透明FSS置于耦合電介質兩側后，得到對應的圓孔型高性能雷達/紅外雙帶通FSS，如圖4所示；對得到的方格形和圓孔型高性能雷達/紅外雙波段帶通FSS的雷達帶通傳輸特性計算，結果如圖5所示，曲線1為方格形高性能雷達/紅外雙波段帶通FSS的雷達帶通傳輸特性仿真曲線，曲線2為圓孔型高性能雷達/紅外雙波段帶通FSS的雷達帶通傳輸特性仿真曲線，從圖中可以看出，本發(fā)明的雷達/紅外雙波段帶通FSS具有平頂、陡截止的濾波特性。顯然，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于所述技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權利要求的保護范圍內。