一种三维可重构的频率选择吸波体制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种三维可重构的频率选择吸波体，涉及隐身技术领域，能够在保证其吸波吸能性能的同时，还能更大程度地简化结构、节约成本。本实用新型专利技术包括：三维可重构的频率选择吸波体由组成阵列排布的单元结构组成：在每一个单元结构中，包括：平行板波导结构、反射型频率选择表面、容器和水通道，其中，平行板波导结构由两个相互平行的PCB板组成，包括了上PCB板和下PCB板，每个PCB板的主体为介质基板并在介质基板的上下表面都覆盖有覆铜层；容器安装在容器底座上，容器底座与U形槽结构件安装形成的空腔作为水通道，容器底座与上PCB板的下表面贴合并且与下PCB板的上表面贴合；反射型频率选择表面与水通道平行，且反射型频率选择表面与上PCB板的下表面贴合并且与下PCB板的上表面贴合。与下PCB板的上表面贴合。与下PCB板的上表面贴合。

【技术实现步骤摘要】
一种三维可重构的频率选择吸波体


[0001]本技术涉及隐身
，尤其涉及一种三维可重构的频率选择吸波体。

技术介绍

[0002]随着隐身技术的发展与进步，隐身陆基、舰载平台上的雷达天线系统成为雷达散射截面(RCS)的主要贡献源，其隐身性能对于平台整体的隐身性能至关重要。但是雷达天线作为探测制导的最前端，必须保证自身正常收发电磁波，不能直接使用外形隐身技术或者涂覆雷达吸波材料的方法来实现隐身。目前国内外采用最广泛的隐身技术是频率选择表面(FSS)技术，然而在面对多基雷达时，其隐身性能依旧有限。频率选择表面(FSS)是一种周期性排列的贴片或者缝隙阵列，由于其独特的空间滤波特性，被广泛应用在隐身雷达天线罩的设计中，用来减小系统的雷达散射截面(RCS)。其中FSS设计的天线罩，往往通过共形技术贴附在天线罩上，减小后向散射，但导致目标其他方向RCS的增大，隐身效果有限。为了提高隐身性能，电磁超材料吸波体的概念被引入天线罩的设计中，形成具有频率选择特性的吸波体。这一类对某些频带吸收而对某些频带透明的周期结构，称之为有透射窗口的吸波体。频率选择吸波体实现了频带透明和隐身的双重功能，因此具有广阔的应用前景。
[0003]在这其中，电磁超常媒质频率选择吸波体研究的一个重要热点，目前的频率选择吸波体多基于电阻元器件或者高阻表面等多层复杂结构来实现传输/反射一体化设计，并且传统的可重构频率选择吸波体更多以搭载pin二极管、变容二极管、二氧化钒等功能材料或微电子机械系统为主，但带来成本高、加工难度大及频率偏移等问题。
[0004]因此，如何在保证其吸波吸能性能的同时，还能更大程度地简化结构、节约成本，成为了需要研究的问题。

技术实现思路

[0005]本技术的实施例提供一种三维可重构的频率选择吸波体，能够在保证其吸波性能的同时，还能更大程度地简化结构、节约成本。
[0006]为达到上述目的，本技术的实施例采用如下技术方案：
[0007]所述三维可重构的频率选择吸波体由组成阵列排布的单元结构组成：
[0008]在每一个单元结构中，包括：平行板波导结构(1)、反射型频率选择表面(2)、容器(3)和水通道(4)，其中，平行板波导结构(1)由两个相互平行的PCB板组成，包括了上PCB板(1
‑
1)和下PCB板(1
‑
2)，每个PCB板的主体为介质基板并在介质基板的上下表面都覆盖有覆铜层；
[0009]容器(3)安装在容器底座(3
‑
1)上，容器底座(3
‑
1)与U形槽结构件(4
‑
1)安装形成的空腔作为水通道(4)，容器底座(3
‑
1)与上PCB板(1
‑
1)的下表面贴合并且与下PCB板(1
‑
2)的上表面贴合；
[0010]反射型频率选择表面(2)与水通道(4)平行，且反射型频率选择表面(2)与上PCB板(1
‑
1)的下表面贴合并且与下PCB板(1
‑
2)的上表面贴合。
[0011]上PCB板(1
‑
1)由三层组成，包括：第一介质基板(1
‑1‑
1)、覆盖在第一介质基板(1
‑1‑
1)上层的上PCB板上覆铜层(1
‑1‑
2)和覆盖在第一介质基板(1
‑1‑
1)下层的上PCB板下覆铜层(1
‑1‑
3)。
[0012]下PCB板(1
‑
2)也由三层组成，包括：第二介质基板(1
‑2‑
1)、覆盖在第二介质基板(1
‑2‑
1)上层的下PCB板上覆铜层(1
‑2‑
2)和覆盖在第二介质基板(1
‑2‑
1)下层的下PCB板下覆铜层(1
‑2‑
3)；
[0013]采用金属化过孔工艺在第二介质基板(1
‑2‑
1)上加工出第一过孔(1
‑2‑1‑
1)，采用非金属化过孔工艺在第二介质基板(1
‑2‑
1)上加工出第二过孔(1
‑2‑1‑
2)。
[0014]容器(3)的形状为圆台、容器底座(3
‑
1)的形状为两个面是正方形的长方体。
[0015]容器(3)和容器底座(3
‑
1)都是空心的，在容器底座(3
‑
1)开孔，开孔的形状与容器(3)的底部匹配，容器(3)的底部与容器底座(3
‑
1)的开孔贴合并密封。
[0016]容器(3)与容器底座(3
‑
1)采用3D打印一体成型制作。
[0017]其特征在于，容器(3)、容器底座(3
‑
1)和U形槽结构件(4
‑
1)都采用树脂材料制作。
[0018]其特征在于，在容器(3)中盛装50％体积浓度丙二醇水溶液。
[0019]每个PCB板的介质基板和反射型频率选择表面(2)，都采用相对介电常数为2.20损耗角正切为0.001的F4BM220介质材料制作而成。
[0020]所述树脂材料为介电常数为2.8、损耗角正切为0.0318的耐高温树脂材料。
[0021]本技术实施例提供的一种三维可重构的频率选择吸波体，通过将基于50％体积浓度的丙二醇的超宽带吸波体与三频率选择表面相结合，在保证良好阻抗匹配的前提下，减小结构的插入损耗，实现了宽吸波带、高选择性传输窗口的透波/吸波一体化结构设计，从而在保证其吸波性能的同时，还能更大程度地简化结构、节约成本。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1a～1f是本技术提供的三维可重构液体频率选择吸波体的其中一个单元的结构示意图。
[0024]图2是本技术提供的三维可重构液体频率选择吸波体的总体结构示意图。
[0025]图3是本技术提供的三维可重构液体频率选择吸波体的其中一个单元的布局示意图。
[0026]图4是本技术提供的三维可重构液体频率选择吸波体的FSR模式下的传输反射曲线示意图。
[0027]图5是本技术提供的三维可重构液体频率选择吸波体的BNA模式下的反射曲线示意图。
具体实施方式
[0028]为使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和具体实
施方式对本技术作进一步详细描述。下文中将详细描述本技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维可重构的频率选择吸波体，其特征在于，所述三维可重构的频率选择吸波体由组成阵列排布的单元结构组成：在每一个单元结构中，包括：平行板波导结构(1)、反射型频率选择表面(2)、容器(3)和水通道(4)，其中，平行板波导结构(1)由两个相互平行的PCB板组成，包括了上PCB板(1
‑
1)和下PCB板(1
‑
2)，每个PCB板的主体为介质基板并在介质基板的上下表面都覆盖有覆铜层；容器(3)安装在容器底座(3
‑
1)上，容器底座(3
‑
1)与U形槽结构件(4
‑
1)安装形成的空腔作为水通道(4)，容器底座(3
‑
1)与上PCB板(1
‑
1)的下表面贴合并且与下PCB板(1
‑
2)的上表面贴合；反射型频率选择表面(2)与水通道(4)平行，且反射型频率选择表面(2)与上PCB板(1
‑
1)的下表面贴合并且与下PCB板(1
‑
2)的上表面贴合。2.根据权利要求1所述的三维可重构的频率选择吸波体，其特征在于，上PCB板(1
‑
1)由三层组成，包括：第一介质基板(1
‑1‑
1)、覆盖在第一介质基板(1
‑1‑
1)上层的上PCB板上覆铜层(1
‑1‑
2)和覆盖在第一介质基板(1
‑1‑
1)下层的上PCB板下覆铜层(1
‑1‑
3)。3.根据权利要求1所述的三维可重构的频率选择吸波体，其特征在于，下PCB板(1
‑
2)也由三层组成，包括：第二介质基板(1
‑2‑
1)、覆盖在第二介质基板(1
‑2‑
1)上层的下PCB板上覆铜层(1
‑2‑
2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪孟，林伟豪，金鑫，张馨予，孔祥鲲，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：