吸波结构制造技术

公开了一种吸波结构，包括依次层叠设置的反射层、磁性吸波材料层、手性超表面结构层，手性超表面结构层的手性超表面结构由圆环结构和沿圆环结构的切线延伸的多个枝节。本发明专利技术的吸波结构在磁性吸波材料层上加载手性超表面结构，引入了手性特征参数，引起电磁波的交叉极化而产生电与磁的耦合作用，将磁性吸波材料的主吸收峰分离为偏高频与偏低频的两个吸收峰，在不改变磁性吸波材料层的电磁参数、结构参数和成型工艺的情况下，有效拓宽了吸波结构的吸波带宽，为磁性吸波材料的宽频吸波设计提供了便利。供了便利。供了便利。

【技术实现步骤摘要】
吸波结构


[0001]本专利技术涉及隐身材料
，具体地，涉及吸波结构。

技术介绍

[0002]前沿隐身技术涉及多个学科与
，应用十分广泛。从各种武器装备、飞行器的隐身到现代电子信息设备的抗干扰系统都是不可缺少的实用技术和组成部分。就武器而言，隐身技术是通过降低电器、武器或飞行器的光、电、热可探性而达到隐身目的的一种技术；或者说是采用多种技术措施，降低对外来信号(光、电、磁波、红外线等)的反射，使反射信号与它所处的背景信号难以区别，最大限度地减弱自身的特征信号。
[0003]传统磁性吸波材料可实现较窄频段内较强的吸收性能，但其电磁参数的频率敏感性较高，且不易调节，导致宽频设计难度较大；同时强吸收性能需要较高的磁性吸波剂填充比，容易导致阻抗失配，使其出现较大反射，降低吸波性能。

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吸波结构，从而为磁性吸波材料的宽频吸波设计提供便利，提升吸波性能。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供一种吸波结构，包括：
[0006]由下至上依次层叠设置的反射层、吸波层、表面结构层，其中，
[0007]所述表面结构层包括由一圆环结构和多个枝节构成的手性超表面结构，所述手性超表面结构可将所述吸波层的吸收峰分离成两个吸收峰，以拓宽所述吸波层的吸波带宽。
[0008]可选地，所述反射层采用完美电导体制成，所述吸波层采用磁性吸波材料制成。
[0009]可选地，所述手性超表面结构的所述多个枝节沿所述圆环结构的切线延伸，且一端与所述圆环结构连接，所述多个枝节的另一端的延伸方向均与所述圆环结构的周向的正向或逆向的方向一致。
[0010]可选地，所述多个枝节与所述圆环结构的连接点沿所述圆环结构的周向均匀分布，所述多个枝节的宽度由与所述圆环结构连接的一端向另一端逐步减小，所述多个枝节的数量为四个。
[0011]可选地，所述吸波结构为方形结构，所述多个枝节的延伸方向与所述方形结构的边垂直或平行。
[0012]可选地，所述表面结构层包括多个所述手性超表面结构，且所述多个手性超表面结构呈周期排布，
[0013]其中，相邻所述手性超表面结构中心距离大于所述手性超表面结构的长度尺寸。
[0014]可选地，所述吸波结构被配置为通过调整多个所述手性超表面结构的数量调整所述两个吸收峰的峰值。
[0015]可选地，所述吸波结构被配置为在有效宽频吸收范围内，通过调整所述多个枝节的长度调整所述吸波带宽和/或反射率。
[0016]可选地，所述吸波结构的第一吸收峰随所述吸波结构的周期的增大而变浅，所述吸波结构的第二吸收峰随所述吸波结构的周期的增大而加深，所述第二吸收峰的频点频率大于所述第二吸收峰的频点频率。
[0017]可选地，在所述吸波结构的有效宽频吸收范围内，所述吸波结构的吸波带宽随所述多个枝节的长度的增加而增加，反射率随所述多个枝节的长度的增加而降低。
[0018]本专利技术提供的吸波结构包括依次层叠设置的反射层、磁性吸波材料层、手性超表面结构层，手性超表面结构层的手性超表面结构由圆环结构和沿圆环结构的切线延伸的多个枝节，其在磁性吸波材料层上加载手性超表面结构，引入了手性特征参数，引起电磁波的交叉极化而产生电与磁的耦合作用，将磁性吸波材料的主吸收峰分离为偏高频与偏低频的两个吸收峰，有效拓宽了吸波结构的吸波带宽，为磁性吸波材料的宽频吸波设计提供了便利。
附图说明
[0019]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：
[0020]图1示出了根据本专利技术实施例的吸波结构的结构示意图；
[0021]图2示出了根据本专利技术实施例的吸波结构的手性超表面结构层的结构示意图；
[0022]图3示出了根据本专利技术实施例的吸波结构与现有技术的吸波结构的反射率曲线对照示意图；
[0023]图4、图5和图6示出了根据本专利技术实施例的吸波结构的各种结构参数下的反射率曲线图。
具体实施方式
[0024]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。
[0025]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。
[0026]图1示出了根据本专利技术实施例的吸波结构的结构示意图。
[0027]参照图1和图2，本专利技术实施例的吸波结构100包括依次层叠设置的反射层110、磁性吸波材料层120、手性超表面结构层130。在本实施例中，该结构单元为方形结构。
[0028]在本实施例中，反射层110的厚度为0.2毫米，材质为导电材料，用于反射经过磁性吸波材料层120入射至反射层110的电磁波，将该电磁波在此反射至磁性吸波材料层120再次吸收，保障吸收率。在本实施例中，反射层100为完美电导体(Perfect electric conductor，简称PEC)，实际使用中等效于金属材质或碳纤维复合材料等具有高导电特性的材料。
[0029]磁性吸波材料层120包括分散于介质基体中的磁性吸波剂，介质基体的厚度d＝3mm，通过磁损耗对入射至其表面的电磁波进行吸收。
[0030]在本实施例中，磁性吸波剂为羰基铁，在可选实施例中，磁性吸波剂为铁硅铝、铁氧体等。
[0031]在本实施例中，介质基体为纤维增强树脂基复合材料，在可选实施例中，介质基体
的透波材料为树脂涂料、橡胶贴片、高分子复合材料、泡沫塑料等，对应的磁性吸波材料层120的吸波功能体为吸波涂料、吸波贴片、吸波预浸、吸波泡沐等。
[0032]手性超表面结构层130设置在顶层，其具有手性几何特征，可在吸波结构100中引入手性特征参数，引起电磁波的交叉极化而产生电与磁的耦合作用，将磁性吸波材料的主吸收峰分离为偏高频与偏低频的两个吸收峰，拓宽吸波材料吸波带宽。
[0033]在本实施例中，手性超表面结构层130的周期(或吸波结构100的周期(单元尺寸))a＝22mm，即对应吸波结构100的尺寸拓展，在磁性吸波材料层120上按照上述周期，周期性设置手性超表面结构即可实现吸波结构100的尺寸拓展。
[0034]其中，手性超表面结构层130的周期a对应相邻手性超表面结构的中心距离。
[0035]图2示出了根据本专利技术实施例的吸波结构的手性超表面结构层的结构示意图。
[0036]参照图2，吸波结构100的手性超表面结构层130的手性超表面结构包括一圆环结构131和多个枝节132，多个枝节132的一端连接至圆环结构131，且沿圆环结构131的切线延伸，多个枝节132与圆环结构131的连接点沿圆环结构131的周向分布，且多个枝节132的另一端的延伸方向均与圆环结构的周向的正向或逆向的方向一致(与风车结构类似，手性花形结构)，形成手性表面结构。
[0037]在本实施例中，手性超表面结构层130的手性超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸波结构，其特征在于，包括：由下至上依次层叠设置的反射层、吸波层、表面结构层，其中，所述表面结构层包括由一圆环结构和多个枝节构成的手性超表面结构，所述手性超表面结构可将所述吸波层的吸收峰分离成两个吸收峰，以拓宽所述吸波层的吸波带宽。2.根据权利要求1所述的吸波结构，其特征在于，所述反射层采用完美电导体制成，所述吸波层采用磁性吸波材料制成。3.根据权利要求1所述的吸波结构，其特征在于，所述手性超表面结构的所述多个枝节沿所述圆环结构的切线延伸，且一端与所述圆环结构连接，所述多个枝节的另一端的延伸方向均与所述圆环结构的周向的正向或逆向的方向一致。4.根据权利要求3所述的吸波结构，其特征在于，所述多个枝节与所述圆环结构的连接点沿所述圆环结构的周向均匀分布，所述多个枝节的宽度由与所述圆环结构连接的一端向另一端逐步减小，所述多个枝节的数量为四个。5.根据权利要求4所述的吸波结构，其特征在于，所述吸波结构为方形结构，所述多个枝节的延伸方向与所述方形结构的边垂直或平行。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，赵治亚，冯潇强，
申请(专利权)人：深圳光启尖端技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：