Применение частотно-избирательных решеток
2

§ Введение

 

  В современной радиоэлектронике применяются устройства, частью которых являются частотно-избирательные решетки (ЧИР), которые находят широкое применение в качестве фильтров СВЧ и оптического диапазонов. Эти решетки представляют собой системы участков металлической фольги (фольг) или отверстий, проделанных в металлическом экране, и обеспечивают полное отражение (фольгированные участки)или прохождение (отверстия) сигнала вблизи отдельных резонансных частот. ЧИР обладают способностью интерференционного суммирования полей рассеяния отдельных элементов. Благодаря этому в оптическом диапазоне удалось осуществить пространственно-когерентное рассеяние, использовать решетку как элемент, обеспечивающий частотную избирательность.

  Для расчетов диапазонов отражения или прохождения ЧИР используются эффективные методы, применимые к широкому классу различных геометрических форм.

  Основной особенностью, отмеченных выше решеток, является то, что для расчета возможно применение единой математической модели. Это обстоятельство позволяет рассмотреть ЧИР как задачу рассеяния плоской электромагнитной волны на плоской периодической решетке из полосковых элементов произвольной формы.

  Форма каждого элемента (фольги или отверстия в каждой из периодически повторяющихся ячеек), также как и расстояние между ними, влияет на структуру отраженного поля.
Исторически, понимание физических принципов, лежащих в основе действия частотно-избирательных решеток, непосредственно вытекало из исследований оптических дифракционных решеток, используемых для разложения немонохроматического света на его спектральные составляющие. Этот способ фильтрации, так же как и дифракционная решетка был открыт американским физиком и астрономом Д. Риттенхаусом в 1786 году.