一种可展的可调谐频率选择织物及其制备方法技术

技术编号:28629656 阅读:32 留言:0更新日期:2021-05-28 16:26
本发明专利技术公开了一种可展的可调谐频率选择织物及其制备方法。所述可展的可调谐频率选择织物(TFSF)是由导电单元和介质单元周期阵列而成、具有可延展和可回复性、在一定频率范围内其谐振频率可以调控的频率选择织物。当施加外力时,TFSF的空间构型会发生变化,变化的过程中,导电单元和介质单元的电磁参数、实际形状和实际尺寸不变,但单元间的有效间距发生变化,谐振频率随着发生变化;外力去除后,回复到初始状态时,谐振频率也回复到原始位置。根据设计的谐振频率所对应的单元尺寸,将TFSF拉伸至特定尺寸,进行频率选择性调控。TFSF不仅智能可控,且兼具织物的柔性、可挠曲性,可广泛应用于电磁防护、雷达通信、天线罩、柔性防爆罐等产品。

【技术实现步骤摘要】
一种可展的可调谐频率选择织物及其制备方法
本专利技术涉及一种可展的可调谐频率选择织物及其制备方法,属于技术纺织品领域。
技术介绍
频率选择表面(FrequencySelectiveSurface,FSS)是由导电单元和介质单元周期阵列而成,主要有贴片型和孔径型两大类。FSS相当于空间滤波器,可选择性透过或反射谐振频点处的电磁波。传统加工手段制备的FSS,由于材料的电磁性能和结构固定,只具有单一的谐振频率,无法根据外部电磁环境进行调控。由于外部电磁环境的日益复杂与工作状态的多变,单一谐振频率的FSS已无法满足工作要求;而且存在加工精度不足影响FSS频选效果的风险。具有可调谐功能的FSS,在弥补加工精度的受限导致误差的同时,还能针对外界复杂的电磁环境做出适当的调控。利用机械作用或外界电压等控制,可改变导电单元的尺寸、周期单元间的间距以及基底材料的电磁参数,制备具有可调谐功能的FSS,实现对外部电磁环境的动态响应。例如中国专利201710201798.X在单元间引入变容管,通过外加电压的激励改变单元中的等效电容,实现谐振频率的连续可调;中国专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可展的可调谐频率选择织物,由导电单元和介质单元周期阵列而成;/n所述可调谐频率选择织物具有可延展和可回复性;/n所述可延展和可回复性指的是施加外力时,所述可调谐频率选择织物的空间构型会发生变化,在变化的过程中,所述导电单元和所述介质单元的电磁参数、实际形状和实际尺寸均不变,但两个相邻的所述导电单元之间垂直于电磁波入射方向的有效间距发生变化,或所述导电单元及所述介质单元垂直于电磁波入射方向的有效尺寸发生变化,导致所述可调谐频率选择织物的谐振频率随着发生变化,外力去除后,所述可调谐频率选择织物回复到初始状态时,其谐振频率也回复到原始位置,进而实现对所述可调谐频率选择织物的谐振频率的调控;/...

【技术特征摘要】
1.一种可展的可调谐频率选择织物,由导电单元和介质单元周期阵列而成;
所述可调谐频率选择织物具有可延展和可回复性;
所述可延展和可回复性指的是施加外力时,所述可调谐频率选择织物的空间构型会发生变化,在变化的过程中,所述导电单元和所述介质单元的电磁参数、实际形状和实际尺寸均不变,但两个相邻的所述导电单元之间垂直于电磁波入射方向的有效间距发生变化,或所述导电单元及所述介质单元垂直于电磁波入射方向的有效尺寸发生变化,导致所述可调谐频率选择织物的谐振频率随着发生变化,外力去除后,所述可调谐频率选择织物回复到初始状态时,其谐振频率也回复到原始位置,进而实现对所述可调谐频率选择织物的谐振频率的调控;
所述导电单元由导电纱线集合体构成或导电涂层构成;
所述介质单元由普通纱线集合体构成。


2.根据权利要求1所述的可展的可调谐频率选择织物,其特征在于:所述周期阵列指的是所述导电单元与所述介质单元按照0.1mm~100mm的间距周期性排列;
所述弹性可调谐频率选择织物的谐振频率在300MHz~100GHz范围内可调控。


3.根据权利要求1或2所述的可展的可调谐频率选择织物,其特征在于:所述导电单元呈中心连接型单元、环形、实心或由上述形状形成的复合型单元;
所述中心连接型为三极子形、锚形或耶路撒冷十字形;
所述环形为圆环、方环或六边形环;
所述实心为矩形、圆形或多边形。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的可展的可调谐频率选择织物,其特征在于:所述导电纱线为由金属纤维、金属化纤维、有机电磁功能纤维、碳纤维或本征导电高分子纤维形成的单独纺纱,或者与其他普通纺织纤维通过包芯、并线或混纺的纺纱方式获得的混纺纱线;
所述导电纱线的导电率不低于10S/m;
所述导电涂层由导电油墨或导电浆料形成;
所述导电油墨或所述导电浆料由含有金属粉末的导电浆料、碳系导电浆料或导电高分子形成;
所述导电涂层的方阻不高于1000Ω/□。


5.根据权利要求4所述的可展的可调谐频率选择织物,其特征在于:所述金属纤维为不锈钢纤维、铁纤维、铜纤维、铁钴合金、镍纤维、钴纤维和坡莫合金纤维任一种;
所述金属化纤维为表面镀覆金属层的纤维,包括镀银纤维、镀镍纤维和镀铜纤维;
所述有机电磁功能纤维为在有机高分子纤维基体中添加了导电粉体或磁性粉体的纤维包括碳黑、石墨烯导电纤维、石墨导电纤维、聚苯胺、聚噻吩类导电高分子导电纤维、有机铁氧体和羰基铁等磁性纤维;
所述本征导电高分子纤维为聚苯胺、聚吡咯或聚噻吩类导电高分子纤维。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的可展...

【专利技术属性】
技术研发人员:肖红陈剑英张恒宇王焰梁高勇代国亮孟令卿施楣梧
申请(专利权)人:军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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