通带状态可调的传输吸波结构制造技术

本申请涉及一种通带状态可调的传输吸波结构。所述传输吸波结构包括：PIN二极管加载的带通层、PMI泡沫、阻抗元件加载的阻抗层三层依次排列构成；带通层与阻抗层通过PMI泡沫串联，PMI泡沫等效为阻抗变换电路；带通层包括：PIN二极管加载的金属贴片层、介质基板以及金属缝隙层；PIN二极管加载到金属贴片层两相邻贴片之间，且关于金属贴片层的中心旋转对称；采用本方法能够实现通带状态可调。本方法能够实现通带状态可调。本方法能够实现通带状态可调。

【技术实现步骤摘要】
通带状态可调的传输吸波结构


[0001]本申请涉及电力电子
，特别是涉及一种通带状态可调的传输吸波 结构。

技术介绍

[0002]电磁探测技术的发展使得视野更加宽阔；强电磁能量极大拓宽了对信息化 设备杀伤范围，严重威胁着信息化设备安全。
[0003]现有防护结构设计思想均是弱场入射时，表面阻抗大，强场入射，表面阻 抗变小，所采用的结构为单层周期阵列金属贴片结构，具有强电磁辐射防护能 力，但是由于PIN二极管结电容影响，类似能量选择表面的结构难以向高频段 扩展，且该类结构无法应对无线电信号探测。现有吸波结构主要由阻抗层、介 质层以及金属层三层构成，经过优化设计后的吸波结构具有较宽的吸波带，厚 度仅有几毫米，但由于采用金属层，信号无法穿透，因此此类吸波结构无法保 证正常通信。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提出了一种能够目前保证正常通信和 电磁防护的通带状态可调的传输吸波结构。
[0005]一种通带状态可调的传输吸波结构，所述传输吸波结构包括：
[0006]PIN二极管加载的带通层、PMI泡沫、阻抗元件加载的阻抗层，三层依次排 列构成；所述带通层与所述阻抗层通过所述PMI泡沫串联，所述PMI泡沫等效 为阻抗变换电路；
[0007]所述带通层包括：PIN二极管加载的金属贴片层、介质基板以及金属缝隙层； PIN二极管加载到所述金属贴片层两相邻贴片之间，且关于所述金属贴片层的中 心旋转对称；
[0008]当所述传输吸波结构接收通带内传输小信号时，所述PIN二极管处于截止 状态，带通层处于谐振状态，整个传输吸波结构的阻抗等效为无穷大，小信号 以低损耗穿透传输吸波结构；
[0009]当所述传输吸波结构接收强电磁能量时，所述金属缝隙层感应出的场强使 得所述PIN二极管导通，通带关闭，整个带通层在通带呈现屏蔽特性。
[0010]在其中一个实施例中，还包括：所述PMI泡沫为低介电常数和低损耗的PMI 泡沫。
[0011]在其中一个实施例中，还包括：所述带通层通过LC串联谐振小型化结构设 计，所述介质基板为罗杰斯4350B介质基板，所述带通层等效为电感、电容并 联电路。
[0012]在其中一个实施例中，还包括：PIN二极管在垂直和水平两个方向以对称方 式加载到金属贴片层上，且两个方向加载周期与金属贴片层单元结构相同。
[0013]在其中一个实施例中，还包括：所述阻抗层为阻抗元件加载的金属方形同 心双环。
[0014]在其中一个实施例中，还包括：所述金属方形同心双环的外环尺寸为 8.5mm，内环尺寸为5.5mm；外环加载的阻抗元件阻抗值为300欧姆，内环加载 的阻抗元件阻抗值为1000欧姆，介质基本厚度为0.25mm。
[0015]上述通带状态可调的传输吸波结构，采用集总元件加载的多层对称谐振复 合结构，综合利用金属结构与集总元件分布式效应，实现防护结构通带低插损 与宽吸波带特性。利用PIN二极管强场导通、弱场截止特性，实现防护结构通 带可调节性；利用阻抗元件加载谐振结构实现宽带吸波功能，从而实现通带状 态可调与宽带吸波功能。
附图说明
[0016]图1为一个实施例中通带状态可调的传输吸波结构的示意图；
[0017]图2为一个实施例中通带状态可调传输吸波结构在PIN二极管导通和截止 状态下的传输性能曲线；
[0018]图3为一个实施例中防护结构强场辐射时屏蔽效能曲线。
具体实施方式
[0019]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅 用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0020]在一个实施例中，如图1所示，提供了一种通带状态可调的传输吸波结构 方法，传输吸波结构包括：PIN二极管加载的带通层、PMI泡沫、阻抗元件加载 的阻抗层三层依次排列构成；带通层与阻抗层通过PMI泡沫串联，PMI泡沫等 效为阻抗变换电路；带通层包括：PIN二极管加载的金属贴片层、介质基板以及 金属缝隙层；PIN二极管加载到金属贴片层两相邻贴片之间，且关于金属贴片层 的中心旋转对称；当传输吸波结构接收通带内传输小信号时，PIN二极管处于截 止状态，带通层处于谐振状态，整个传输吸波结构的阻抗等效为无穷大，小信 号以低损耗穿透传输吸波结构；当传输吸波结构接收强电磁能量时，金属缝隙 层感应出的场强使得PIN二极管导通，通带关闭，整个带通层在通带表现屏蔽 特性。
[0021]上述通带状态可调的传输吸波结构中，采用集总元件加载的多层对称谐振 复合结构，综合利用金属结构与集总元件分布式效应，实现防护结构通带低插 损与宽吸波带特性。利用PIN二极管强场导通、弱场截止特性，实现防护结构 通带可调节性；利用阻抗元件加载谐振结构实现宽带吸波功能，从而实现通带 状态可调与宽带吸波功能。
[0022]在其中一个实施例中，PMI泡沫为低介电常数和低损耗的PMI泡沫。
[0023]在其中一个实施例中，带通层通过LC串联谐振小型化结构设计，介质基板 为罗杰斯4350B介质基板，带通层等效为电感、电容并联电路。
[0024]在其中一个实施例中，PIN二极管在垂直和水平两个方向以对称方式加载到 金属贴片层上，且两个方向加载周期与金属贴片层单元结构相同。
[0025]在其中一个实施例中，阻抗层为阻抗元件加载的金属方形同心双环。
[0026]在其中一个实施例中，金属方形同心双环的外环尺寸为8.5mm，内环尺寸 为5.5mm；外环加载的阻抗元件阻抗值为300欧姆，内环加载的阻抗元件阻抗 值为1000欧姆，介质基本厚度为0.25mm。
[0027]为了验证本专利技术的技术效果，选择频率1.8GHz作为通带频率，与此对应的 带通层周期尺寸为10mm，所选择二极管型号为NXP BAP5102；中间介质基本 厚度为0.5mm。PMI泡沫层是一种轻质高强度的泡沫塑料，其介电常数选为1.5 左右，周期尺寸为10mm，厚度约为
4mm。PMI泡沫层置于金属层之间，起支 撑作用。金属方形同心双环的外环尺寸为8.5mm，内环尺寸为5.5mm；外环加 载的阻抗元件阻抗值为300欧姆，内环加载的阻抗元件阻抗值为1000欧姆，介 质基本厚度为0.25mm。
[0028]在具体工作原理上，通带状态可调的传输吸波结构的工作原理为：对于通 带内小信号，PIN二极管处于截止状态，此时带通层则处于谐振状态，整个结构 阻抗等效为无穷大，信号以较低的损耗穿透结构；当通带内出现强电磁能量时， 金属缝隙上感应出的场强使得PIN二极管导通，原通带关闭，整个带通层在通 带表现出屏蔽特性，屏蔽效能不小于10dB，电磁能量被反射会空间，对于吸波 带内的能量则被吸收。无论是强电磁能量还是弱电磁能量，只要频率落入吸波 带内，则后端带通层就表现为金属板特性，电磁能量被完全反射，经PMI泡沫 层阻抗变换达到阻抗层，此时由于电磁频率落入阻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通带状态可调的传输吸波结构，其特征在于，所述传输吸波结构包括：PIN二极管加载的带通层、PMI泡沫、阻抗元件加载的阻抗层，三层依次排列；所述带通层与所述阻抗层通过所述PMI泡沫串联，所述PMI泡沫等效为阻抗变换电路；所述带通层包括：PIN二极管加载的金属贴片层、介质基板以及金属缝隙层；PIN二极管加载到所述金属贴片层两相邻贴片之间，且关于所述金属贴片层的中心旋转对称；当所述传输吸波结构接收通带内传输小信号时，所述PIN二极管处于截止状态，带通层处于谐振状态，整个传输吸波结构的阻抗等效为无穷大，小信号以低损耗穿透传输吸波结构；当所述传输吸波结构接收强电磁能量时，所述金属缝隙层感应出的场强使得所述PIN二极管导通，通带关闭，整个带通层在通带呈现屏蔽特性。2.根据权利要求1所述的传输吸波结构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：周东明，张博汉，
申请(专利权)人：湖南电磁场科技有限公司，
类型：发明
国别省市：