超材料和飞行器制造技术

公开了一种超材料和飞行器，该超材料包括设置在载体基板上的多个第一微结构单元，该多个第一微结构单元沿载体基板的第一端至第二端的方向顺次排布，且该多个第一微结构单元的花形图案的花瓣数量按上述顺次排布而顺次增加，使该超材料的等效阻抗渐变。本发明专利技术的超材料具有等效阻抗渐变的表面，在接收电磁波入射时，该等效阻抗渐变的超材料表面可得到渐变的表面电流，通过渐变损耗表面电流可减少缝隙缺陷散射，有效低提高了缺陷散射抑制效果。本发明专利技术提供的飞行器包括本发明专利技术的超材料，可降低飞行器的缝隙缺陷散射，降低飞行器被探测的可能性，提升飞行器的隐身性能。提升飞行器的隐身性能。提升飞行器的隐身性能。

【技术实现步骤摘要】
超材料和飞行器


[0001]本专利技术涉及电磁探测
，具体地，涉及超材料和飞行器。

技术介绍

[0002]近年来，随着各种新型探测器、雷达的快速发展，电磁探测技术得到了很大的提升，军事目标的各种电磁缺陷带来的电磁散射都能够被探测到，这就对现代战争中军事目标的生存能力产生极大威胁。
[0003]为了降低目标被探测的可能性，目标电磁缺陷散射抑制技术的发展成为重中之重。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种超材料和飞行器，从而提高缺陷散射抑制效果，提升飞行器的隐身性能。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供一种超材料，用于电磁缺陷散射抑制，其特征在于，所述超材料包括：
[0006]载体基板；
[0007]多个第一微结构单元，设置在所述载体基板上，在所述载体基板的第一端至第二端的方向上顺次排布，且所述多个第一微结构单元的等效阻抗渐变；
[0008]其中，
[0009]所述多个第一微结构单元的形状分别包括按预设规律变化的一系列花形图案，所述花形图案包括至少一个花瓣，所述花瓣为镂空结构，所述预设规律包括多个所述花形图案中所述花瓣的数量按照所述多个第一微结构单元的顺次排布而依次增加。
[0010]可选地，所述花瓣的镂空结构呈长条形或者椭圆形或者三角形。
[0011]可选地，多个所述花形图案中所述花瓣的最大数量为八个，且相邻两个花瓣之间的夹角为45度。
[0012]可选地，所述花形图案中的多个花瓣均相同，所述多个花瓣中的起始花瓣的延伸方向与所述载体基板的第一端至第二端的方向相互垂直，所述预设规律还包括以所述起始花瓣的起始端点为中心将所述起始花瓣顺序旋转45度后依次得到其它多个花瓣。
[0013]可选地，所述超材料还包括第二微结构单元，所述第二微结构单元设置在所述多个第一微结构单元的顺次排布的顺次下游之后，其中，
[0014]所述第二微结构单元包括所述花形图案与正方形图案组合的组合图案，所述组合图案为镂空结构，所述第二微结构单元的花形图案的花瓣数量为所述花形图案的最大花瓣数量，所述正方形图案与所述花形图案的中心重合。
[0015]可选地，所述超材料还包括第三微结构单元，所述第三微结构单元设置在所述第二微结构单元的顺次下游之后，其中，
[0016]所述第三微结构单元包括镂空结构的正方形图案，所述第三微结构单元的正方形
图案与所述第二微结构单元的正方形图案相同。
[0017]可选地，所述超材料还包括第四微结构单元，所述第四微结构单元设置在所述多个第一微结构单元的顺次排布的顺次上游之前，其中，
[0018]所述第四微结构单元为无镂空结构的材料板。
[0019]可选地，所述花瓣的长条形结构的长度为4.6至5毫米，宽度为1.6至2毫米，每一个微结构单元为边长为8至12毫米的正方形结构，所述正方形图案的边长为6至8毫米。
[0020]可选地，所述多个第一微结构单元为多组，且彼此并列排布设置在所述载体基板上，
[0021]所述载体基板覆盖设置在缝隙缺陷结构的缝隙上，且第一端或第二端朝向所述缝隙缺陷结构的电磁入射方向。
[0022]可选地，所述载体基板为柔性透明材料基板，所述镂空结构为透明导电材料中的镂空结构。
[0023]根据本专利技术的另一方面，提供一种飞行器，其特征在于，包括根据本专利技术提供的超材料。
[0024]本专利技术提供的超材料包括设置在载体基板上的多个第一微结构单元，该多个第一微结构单元沿载体基板的第一端至第二端的方向顺次排布，且该多个第一微结构单元的花形图案的花瓣数量按预设规律随上述顺次排布而依次增加，使该多个第一微结构单元的等效阻抗渐变，在接收电磁波入射时，该等效阻抗渐变的超材料表面可得到渐变的表面电流，通过渐变损耗表面电流以减少缝隙缺陷散射，有效提高了缺陷散射抑制效果。
[0025]载体基板为柔性透明材料基板，微结构单元的花形图案的镂空结构为透明导电材料中的镂空结构，可提高本专利技术的超材料的环境适应性，提高在有透明、共形等需求的复杂环境中的缝隙缺陷散射效果。
[0026]本专利技术提供的飞行器包括本专利技术提供的超材料，可降低其表面的电磁散射，提升飞行器的隐身性能。
附图说明
[0027]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0028]图1示出了根据本专利技术实施例的超材料的结构示意图；
[0029]图2示出了根据本专利技术另一实施例的超材料的结构示意图；
[0030]图3和图4示出了根据本专利技术实施例的一种缝隙缺陷结构的结构示意图；
[0031]图5示出了根据图3示出的缝隙缺陷结构的缝隙缺陷散射抑制性能曲线。
具体实施方式
[0032]以下将参照附图更详细地描述本专利技术的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0033]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0034]图1示出了根据本专利技术实施例的超材料的结构示意图。
[0035]如图1所示，本专利技术实施例的超材料10包括载体基板11和设置在该载体基板11上
的多个微结构单元12(第一微结构单元)，以图1为参照，左端为第一端，右端为第二端，多个微结构单元12在第一端至第二端的方向上顺次排布，且其等效阻抗渐变。
[0036]在本实施例中，该载体基板11为柔性透明材料基板，该柔性透明材料为PET(Polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)等，微结构单元12为透明导电材料，例如氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)，微结构单元12中的微结构图案13为镂空结构的轮廓，在可选实施例中，该镂空结构中填充柔性透明材料，例如PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)。
[0037]其中，超材料的表面电流J
x
(x)和表面阻抗η之间的关系有：
[0038][0039][0040]其中，式(1)为水平发射水平接收极化(HH极化)，式(2)为垂直发射垂直接收极化(VV极化)，Φ0为入射角度，k为波数，将入射场幅度归一化，通过上述两式求解阻抗表达式，当Φ0＝90
°
时，可以统一上述式(1)和式(2)为：
[0041][0042]即本专利技术实施例的超材料10具有为渐变阻抗的表面阻抗，可以得到渐变的表面电流，通过渐变损耗表面电流可减少电不连续所带来的电磁散射，在缝隙处加载该超材料10可有效降低缝隙缺陷引起的后向散射。
[0043]在本实施例中，多个微结构单元12中的单个微结构单元为正方形结构，其镂空结构的轮廓形成有微结构图案13，微结构图案13为按预设规律变化的一系列花形图案，该花形图案包括至少一个花瓣，各微结构单元12的花形图案的花瓣的数量随微本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超材料，用于电磁缺陷散射抑制，其特征在于，所述超材料包括：载体基板；多个第一微结构单元，设置在所述载体基板上，在所述载体基板的第一端至第二端的方向上顺次排布，且所述多个第一微结构单元的等效阻抗渐变；其中，所述多个第一微结构单元的形状分别包括按预设规律变化的一系列花形图案，所述花形图案包括至少一个花瓣，所述花瓣为镂空结构，所述预设规律包括多个所述花形图案中所述花瓣的数量按照所述多个第一微结构单元的顺次排布而依次增加。2.根据权利要求1所述的超材料，其特征在于，所述花瓣的镂空结构呈长条形或者椭圆形或者三角形。3.根据权利要求2所述的超材料，其特征在于，多个所述花形图案中所述花瓣的最大数量为八个，且相邻两个花瓣之间的夹角为45度。4.根据权利要求3所述的超材料，其特征在于，所述花形图案中的多个花瓣均相同，所述多个花瓣中的起始花瓣的延伸方向与所述载体基板的第一端至第二端的方向相互垂直，所述预设规律还包括以所述起始花瓣的起始端点为中心将所述起始花瓣顺序旋转45度后依次得到其它多个花瓣。5.根据权利要求3所述的超材料，其特征在于，所述超材料还包括第二微结构单元，所述第二微结构单元设置在所述多个第一微结构单元的顺次排布的顺次下游之后，其中，所述第二微结构单元包括所述花形图案与正方形图案组合的组合图案，所述组合图案为镂空结构，所述第二微结构单元的...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：深圳光启高等理工研究院，
类型：发明
国别省市：