1.基于FSS的平面集成毫米波滤波喇叭天线,其特征在于基于FSS的平面集成毫米波滤波喇叭天线包括频率选择表面F、阶梯波导喇叭W、基片集成波导背腔贴片R;
频率选择表面由周期性阵列分布的单元构成,每个单元从上至下依次包括金属贴片P1、介质板S1、金属网栅G1、介质板S2、金属贴片P2;
阶梯波导喇叭W为在铝块内挖出的喇叭状通孔;该喇叭状通孔的截面为阶梯状;阶梯波导喇叭W的较大开口置于频率选择表面金属贴片P2的下方;
介质板S3的上表面开挖有方形槽V1,下表面刻有一组缺陷地结构;方形槽V1与缺陷地结构错开设置;
方形槽V1内铺设孔径耦合贴片P3,孔径耦合贴片P3与方形槽V1的四壁留有一定距离;
所述的缺陷地结构由两列尺寸不同的互补开环谐振环阵列构成;两列互补开环谐振环阵列上的互补开环谐振环一一对应;
较大尺寸的互补开环谐振环阵列由三个尺寸不同的互补开环谐振环阵列构成,且三个互补开环谐振环长度满足中间值与最大值和最小值的差值均为0.001λ0‑0.05λ0;
较小尺寸的互补开环谐振环阵列由三个尺寸相同的互补开环谐振环阵列构成;
除靠近缺陷地结构侧外,方形槽V1其余外周设有周期性分布、贯穿介质板S3的金属柱M3;
方形槽V1与缺陷地结构间设有两个贯穿介质板S3的金属柱M2,用于调节阻抗匹配;
缺陷地结构两侧设有周期性分布、贯穿介质板S3的金属柱M1;
由介质板S3、金属柱M1、金属柱M3构成基片集成波导背腔贴片R;其中金属柱M1构成了基片集成波导,金属柱M3则围成了一个基片集成波导腔。
2.根据权利要求1所述的基于FSS的平面集成毫米波滤波喇叭天线,其特征在于阶梯波导喇叭的阶梯层数为两层或两层以上,其层数以及每层的高度影响天线的阻抗匹配以及辐射增益。
3.根据权利要求1所述的基于FSS的平面集成毫米波滤波喇叭天线,其特征在于两列互补开环谐振环阵列上互补开环谐振环D1与D2的尺寸影响增益零点产生的频率以及天线的工作带宽。
4.根据权利要求1所述的基于FSS的平面集成毫米波滤波喇叭天线,其特征在于孔径耦合贴片P3的宽度影响天线的工作频率。
5.根据权利要求1所述的基于FSS的平面集成毫米波滤波喇叭天线,其特征在于缺陷地结构位于由金属柱M1组成的基片集成波导的中间。
6.根据权利要求1所述的基于FSS的平面集成毫米波滤波喇叭天线,其特征在于每列互补开环谐振环阵列上相邻两个互补开环谐振环间距相同。
7.根据权利要求1所述的基于FSS的平面集成毫米波滤波喇叭天线,其特征在于孔径耦合贴片P3的中心与阶梯波导喇叭的喇叭口中心重合。
8.根据权利要求1所述的基于FSS的平面集成毫米波滤波喇叭天线,其特征在于阶梯波导喇叭W的较大开口口径大小与频率选择表面一致。
9.根据权利要求1所述的基于FSS的平面集成毫米波滤波喇叭天线,其特征在于介质板S3的长度L1为1.88λg~2.82λg,宽度W1为1.88λg~2.82λg,高度H1为0.24λg;金属柱M2间距W_w1为0.32λg~0.81λg,方形槽V1的长度L_a1为0.3λg~0.55λg,宽度W_a1为0.66λg~1.11λg,其外围的基片集成波导腔长度L_c1为0.47λg~0.71λg,宽度W_c1为0.88λg~1.41λg;孔径耦合贴片P3的长度L_p1为0.4λg~0.64λg,宽度W_p1为0.24λg~0.41λg;金属柱M1‑M3直径d为
0.04λg~0.17λg,金属柱间隔s为0.02λg~0.15λg,基片集成波导宽度W为0.94λg~1.88λg;铝块由R1+R2构成,R1的高度H3为0.53λg,R2的高度H2为0.51λg;阶梯波导喇叭W由方形槽体R3+R4构成,R4的长度L_rw1为1.18λg~1.5λg,宽度W_rw1为0.51λg~0.66λg,高度H_rw1为0.68λg,R3的高度H_rw2为0.36λg,,长度与宽度和介质板S2一样;
频率选择表面单元的正六边形环外环度边长L_fss为0.127λg~0.192λg,位于P1和P2的金属贴片层的正六边形环宽度W2_fss为0.032λg~0.079λg,位于G1的金属网栅层的正六边形环宽度W1_fss为0.032λg~0.079λg;介质层S2与S3的高度H_fss为0.081λg;
互补开口谐振环D11的长度L_dgs3为0.128λg~0.224λg,宽度W_dgs3为0.007λg~0.028λg,两环之间槽宽S_dgs3为0.007λg~0.028λg,环的缺口长度G_dgs3为0.007λg~0.028λg;互补开口谐振环D12的长度L_dgs为0.128λg~0.224λg,宽度W_dgs为0.007λg~0.028λg,两环之间槽宽S_dgs为0.007λg~0.028λg,环的缺口长度G_dgs为0.007λg~0.028;互补开口谐振环D13的长度L_dgs4为0.128λg~0.224λg,宽度W_dgs4为0.007λg~0.028λg,两环之间槽宽S_dgs4为0.007λg~0.028λg,环的缺口长度G_dgs4为0.007λg~0.028λg;两个互补开口谐振环D1、D2间隙的中心到互补开口谐振环D1、D2的中心距离C_dgs为0.047λg~0.161λg,互补开口谐振环D1组成的1*3阵列的单元间距V_dgs为0.078λg~0.238λg。
10.权利要求1‑9任一所述的基于FSS的平面集成毫米波滤波喇叭天线在作为5G毫米波通信的射频前端平面集成模块上的应用。