一种基于FPGA技术的1-40GHz频段可调电磁吸波板制造技术

本实用新型专利技术属于电磁技术领域，涉及一种基于FPGA技术的1

【技术实现步骤摘要】
一种基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板


[0001]本技术属于电磁
，具体为一种基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板。

技术介绍

[0002]近年来，随着无线通讯和电子设备的广泛使用，电磁辐射污染日益严重。日常生活中电磁辐射几乎无处不在，长期处在高度的电磁辐射中会影响身体健康，为此目前在房屋装修过程中常常使用电磁屏蔽建材来减少电磁辐射，同样的，汽车行业车辆车载设备电磁兼容性、电动汽车各类型充电设备的电磁干扰、家用电器、医用电气设备等设施在电磁防护能力的需求不言而喻。
[0003]现场可编程门阵列(FPGA)是一种程序驱动逻辑器件，就像一个微处理器，其控制程序存储在内存中，加电后，程序自动装载到芯片执行，现场可编程门阵列一般由2个可编程模块和存储SRAM构成，CLB是可编程逻辑块，是现场可编程门阵列的核心组成部分，是实现逻辑功能的基本单元，主要由逻辑函数发生器、触发器、数据选择器等数字逻辑电路构成，目前常通过FPGA对各种微型单元进行编码，从而达到智能调节控制过程。
[0004]目前常使用吸波材料制成的板材来进行抗电磁干扰，但固定的材料组分能在较小范围内进行对应频率电磁波的吸收过程，不能根据不同的环境需求进行吸收频率的调节，不具有适用性。

技术实现思路

[0005]本技术的专利技术目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板。
[0006]为实现上述目的，本技术所述基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板，包括电磁屏蔽层，电磁屏蔽层一侧固定连接有第三功能层，第三功能层一侧固定连接有第二功能层，第二功能层一侧固定连接有泡沫层，泡沫层一侧固定连接有第一功能层。
[0007]优选的：所述第一功能层包括十字架形状的十字架形超表面，若干个十字架形超表面沿经纬均匀分布在第一FR4超表面承载基板一端，线性方向分布的两个十字架形超表面之间连通有变容二极管。
[0008]优选的：所述第一功能层厚度为0.2mm。
[0009]优选的：所述泡沫层为多孔泡沫板，多孔泡沫板厚度为1mm，第一FR4超表面承载基板远离十字架形超表面一侧与多孔泡沫板一侧固定连接。
[0010]优选的：所述第二功能层包括第二FR4超表面承载基板，第二FR4超表面承载基板一侧固定连接有若干个经纬分布的正方形超表面，述第二FR4超表面承载基板靠近正方形超表面一侧与多孔泡沫板另一侧固定连接，第二功能层厚度为0.2mm。
[0011]优选的：所述第三功能层为铁氧体薄膜，铁氧体薄膜厚度为0.5mm。
[0012]优选的：所述电磁屏蔽层为金属板，金属板厚度为0.02mm。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0014]在传统的十字架形超表面上进行改进，添加了变容二极管，并通过FPGA对十字架形超表面阵列上的单元采用现有技术依次编码，控制变容二极管的状态，进行灵活调控十字架形超表面阵列，使其拥有电压调控的特性，其中设置的多孔泡沫板可用作FPGA激发变容二极管电路排布，采用铁氧体及其他高磁材料配比作为原材料，去除了角锥，碾磨成粉制成薄面的制成铁氧体薄膜，减少了厚度和尺寸，大大降低了产品的造价，产品性价比高，铁氧体吸波材料配以特殊复合结构可达到阻抗匹配好，吸收强，轻薄，制造便易的效果，铁氧体吸波材料是利用铁氧体磁损耗对电磁波进行吸收的原理制成的材料，比其它介质的吸波材料具有频率高、频带宽、涂层薄等优点，宽频、吸波率高的铁氧体薄膜与十字架形超表面和正方形超表面复合，其吸波性能达到20—40dB，选取的0.5mm铁氧体薄膜吸收频段较窄，利用十字架形超表面和正方形超表面复合调整吸波材料吸收频段和加强其吸波性能，使其在2—18GHz具有良好的吸波能力，加入变容二极管后，通过数字电控可以实现对吸收频率的快速调节。
附图说明
[0015]图1为本技术所述基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板内部结构示意图；
[0016]图2为本技术所述基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板第一功能层结构示意图；
[0017]图3为本技术所述基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板十字架形超表面分布示意图；
[0018]图4为本技术所述基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板A处结构放大示意图；
[0019]图5为本技术所述基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板第二功能层结构示意图；
[0020]图6为本技术所述基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板B处结构放大示意图；
[0021]图7为本技术所述吸波板基于超表面技术的S11数据曲线图。
[0022]图中：
[0023]1、第一FR4超表面承载基板；2、十字架形超表面；3、变容二极管；4、多孔泡沫板；5、第二FR4超表面承载基板；6、正方形超表面；7、铁氧体薄膜；8、金属板；11、第一功能层；22、泡沫层；33、第二功能层；44、第三功能层；55、电磁屏蔽层。
具体实施方式
[0024]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0025]实施例：
[0026]本实施例所述基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板的结构如图1
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6所示，包括电磁屏蔽层55，电磁屏蔽层55一侧固定连接有第三功能层44，第三功能层44一侧固定连接有第二功能层33，第二功能层33一侧固定连接有泡沫层22，且泡沫层22一侧固定连接有第一功能层11；通过在传统的十字架形超表面2上进行改进，添加变容二极管3，通过FPGA对十字架形超表面2阵列上的单元进行依次编码，控制变容二极管3的状态，进行灵活调控十字架形超表面2阵列，使其拥有电压调控的特性，其中设置的多孔泡沫板4可用作FPGA激发变容二极管3电路排布。
[0027]进一步的，采用铁氧体薄膜7减少了厚度和尺寸，大大降低了产品的造价，产品性价比高，宽频、吸波率高的铁氧体薄膜7与十字架形超表面2和正方形超表面6复合，其吸波性能达到20—40dB，选取的0.5mm铁氧体薄膜7吸收频段较窄，利用十字架形超表面2和正方形超表面6复合调整吸波材料吸收频段和加强其吸波性能，使其在2—18GHz具有良好的吸波能力，加入变容二极管3后，通过数字电控可以实现对吸收频率的快速调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板，包括电磁屏蔽层(55)，其特征在于：所述电磁屏蔽层(55)一侧固定连接有第三功能层(44)，且第三功能层(44)一侧固定连接有第二功能层(33)，第二功能层(33)一侧固定连接有泡沫层(22)，且泡沫层(22)一侧固定连接有第一功能层(11)。2.根据权利要求1所述基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板，其特征在于：所述第一功能层(11)包括十字架形状的十字架形超表面(2)，且若干个十字架形超表面(2)沿经纬均匀分布在第一FR4超表面承载基板(1)一端，线性方向分布的两个十字架形超表面(2)之间连通有变容二极管(3)。3.根据权利要求2所述基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板，其特征在于：所述第一功能层(11)厚度为0.2mm。4.根据权利要求3所述基于FPGA技术的1
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40GHz频段可调电磁吸波板，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘田，郑宇，甄秋童，金哲俊，孙中森，
申请(专利权)人：青岛大学，
类型：新型
国别省市：