一种具有光学透明特性的宽带微波吸收材料及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种具有光学透明特性的宽带微波吸收材料及其应用，属于吸波材料技术领域。包括无图案氧化铟锡薄膜层、第一聚对苯二甲酸乙二醇酯层、空气层、第二聚对苯二甲酸乙二醇酯层和图案化氧化铟锡薄膜层，图案化氧化铟锡薄膜层主要用于引入欧姆损耗，消耗入射微波的能量，而无图案氧化铟锡薄膜层用于当做吸波材料的反射背板，图案化氧化铟锡薄膜层能够有效的拓展低频吸收带宽，且具有四重对称性，从而拥有良好的极化不敏感性，和良好的斜入射稳定性，中间采用空气层能够进一步拓展吸收电磁波的带宽，各层结构均为透明材料，从而使得整体具有良好的透光性。整体具有良好的透光性。整体具有良好的透光性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有光学透明特性的宽带微波吸收材料及其应用


[0001]本专利技术涉及吸波材料
，尤其涉及一种具有光学透明特性的宽带微波吸收材料及其应用。

技术介绍

[0002]随着科学技术的不断发展，微波吸波技术得到越来越多的关注，其在电磁兼容，电磁屏蔽等
得到了广泛应用。最早的吸波材料可追溯到20世纪中后期专利技术的Salisbury吸收屏和Jauman吸收屏。Salisbury吸收屏利用微波的波动特性，在理想导体前λ/4处放置一块纯电阻屏。微波直接在电阻屏表面反射与进入介质后在理想导体处反射，这两部分微波相位相差刚好为π，相互抵消，从而达到了吸波的目的。Salisbury吸收屏的吸波效果非常好，但吸收带宽比较窄。因此，在Salisbury吸收屏的基础上又发展出Jauman吸收屏，即在理想导体前放置多个间隔λ/4的电阻屏，这样可以极大地提升吸波带宽，但代价是整体结构厚度也大幅增加，客观上限制了应用场景。随后，人们提出各种的新颖微结构，并融合到吸波材料的设计中去，这就形成一种结构型吸波材料。
[0003]当前，吸波材料设计主要会考虑三个指标，分别是：1.宽带特性。即要求所设计的吸波材料要能够覆盖较宽的频带(通常要若干个倍频程)，在此频带内都具有良好的吸波效率。2.结构的轻薄特性。即要求吸波材料的重量要轻，厚度要薄，以应对小型化射频设备和各类移动通讯市场需求。3.斜入射稳定性与极化稳定性。即要求微波在斜入射时，吸收带宽内的吸收率恶化程度在可接受范围内。同时，吸波材料对TE和TM的不同极化，都要保持一致的吸收率。在这三个指标要求以外，近年来业界又出现了一种新的需求，即吸波材料的光学透明特性，要求吸波材料在吸收微波的同时，对可见光却还是透明的。目前的吸波材料很难同时满足上述要求。
[0004]因此，亟需一种具有光学透明特性的宽带微波吸收材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种具有光学透明特性的宽带微波吸收材料及其应用。本专利技术提供的吸波材料工作带宽非常宽、拥有良好的极化不敏感性、具有良好的斜入射稳定性和透光性。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种具有光学透明特性的宽带微波吸收材料，包括由下到上依次叠加的无图案氧化铟锡薄膜层、第一聚对苯二甲酸乙二醇酯层、空气层、第二聚对苯二甲酸乙二醇酯层和图案化氧化铟锡薄膜层；所述图案化氧化铟锡薄膜层的图案为周期性排列的重复单元，所述重复单元由圆环和与所述圆环外圆周相接的多个外接扇形圆周构成，所述多个外接扇形圆周在所述圆环外侧均匀、对称分布。
[0008]优选地，所述圆环的内径为7.2～8.4mm。
[0009]优选地，所述圆环的外径为12.5～13.2mm。
[0010]优选地，所述外接扇形圆周的半径为2.8～3.6mm。
[0011]优选地，所述外接扇形圆周的圆心距圆环圆心的距离为12.8～13.6mm。
[0012]优选地，所述图案化氧化铟锡薄膜层的电阻值为70～100ohm/sq。
[0013]优选地，所述无图案氧化铟锡薄膜层的电阻值为4～8ohm/sq。
[0014]优选地，所述第一聚对苯二甲酸乙二醇酯层和第二聚对苯二甲酸乙二醇酯层的厚度独立地为0.17～0.18mm。
[0015]优选地，所述空气层的厚度为14～16mm。
[0016]本专利技术还提供了上述技术方案所述微波吸收材料在电磁兼容和电磁屏蔽领域中的应用。
[0017]本专利技术提供了一种具有光学透明特性的宽带微波吸收材料，包括由下到上依次叠加的无图案氧化铟锡薄膜层、第一聚对苯二甲酸乙二醇酯层、空气层、第二聚对苯二甲酸乙二醇酯层和图案化氧化铟锡薄膜层；所述图案化氧化铟锡薄膜层的图案为周期性排列的重复单元，所述重复单元由圆环和与所述圆环外圆周相接的多个外接扇形圆周构成，所述多个外接扇形圆周在所述圆环外侧均匀、对称分布。本专利技术图案化氧化铟锡薄膜层主要用于引入欧姆损耗，消耗入射微波的能量；图案化氧化铟锡薄膜层的特殊结构能够有效的拓展低频吸收带宽，多个外接扇形圆周在圆环上均匀、对称分布，从而拥有良好的极化不敏感性，和良好的斜入射稳定性；无图案氧化铟锡薄膜层用做吸波材料的反射背板，聚对苯二甲酸乙二醇酯层用于支撑氧化铟锡层，中间采用空气层能够进一步拓展吸收电磁波的带宽，各层结构均为透明材料，从而使得整体具有良好的透光性。实施例的结果显示，本专利技术提供的吸波材料的工作宽度不低于112.35％(1.88～6.70GHz)，在此宽带范围内，吸收率高于90％。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例1具有光学透明特性的宽带微波吸收材料的结构示意图；
[0019]图2为本专利技术具有光学透明特性的宽带微波吸收材料单个周期的俯视示意图和侧视示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例1微波吸收材料在垂直入射情况下的反射系数；
[0021]图4为本专利技术实施例1微波吸收材料在垂直入射情况下的透射系数；
[0022]图5为本专利技术实施例1微波吸收材料在垂直入射情况下的吸收率曲线；
[0023]图6为本专利技术实施例1微波吸收材料在TE模式斜入射情况下的吸收率曲线；
[0024]图7为本专利技术实施例1微波吸收材料在TM模式斜入射情况下的吸收率曲线。
具体实施方式
[0025]本专利技术提供了一种具有光学透明特性的宽带微波吸收材料，包括由下到上依次叠加的无图案氧化铟锡薄膜层、第一聚对苯二甲酸乙二醇酯层、空气层、第二聚对苯二甲酸乙二醇酯层和图案化氧化铟锡薄膜层；所述图案化氧化铟锡薄膜层的图案为周期性排列的重复单元，所述重复单元由圆环和与所述圆环外圆周相接的多个外接扇形圆周构成，所述多个外接扇形圆周在所述圆环外侧均匀、对称分布。
[0026]本专利技术提供的具有光学透明特性的宽带微波吸收材料包括无图案氧化铟锡薄膜
层。在本专利技术中，所述氧化铟锡同时具有导电和透明两种性质，透光率可达到90％以上，从而使得微波吸收材料具有良好的透光性。在本专利技术中，所述无图案氧化铟锡薄膜层的厚度优选为40～50nm，实施例中可具体为41、42、43、44、45、46、47、48、49nm；所述无图案氧化铟锡薄膜层的电阻值优选为4～8ohm/sq，更优选为5～7ohm/sq。在本专利技术中，所述无图案氧化铟锡薄膜层的电阻值相对较小，用做吸波材料的反射背板。本专利技术将无图案氧化铟锡薄膜层的厚度和电阻值限定在上述范围内，能够将电磁波较为充分的反射，在提高其性能的同时使得微波吸收材料具有较薄的厚度。
[0027]本专利技术还包括叠加在所述无图案氧化铟锡薄膜层上的第一聚对苯二甲酸乙二醇酯PET层。在本专利技术中，所述第一聚对苯二甲酸乙二醇酯PET层用于支撑无图案氧化铟锡薄膜层。在本专利技术中，所述第一聚对苯二甲酸乙二醇酯PET层的厚度优选为0.17～0.18mm，更优选为0.175mm。在本专利技术中，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯PET层具有较好的透光性。
[0028]本专利技术还包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有光学透明特性的宽带微波吸收材料，包括由下到上依次叠加的无图案氧化铟锡薄膜层、第一聚对苯二甲酸乙二醇酯层、空气层、第二聚对苯二甲酸乙二醇酯层和图案化氧化铟锡薄膜层；所述图案化氧化铟锡薄膜层的图案为周期性排列的重复单元，所述重复单元由圆环和与所述圆环外圆周相接的多个外接扇形圆周构成，所述多个外接扇形圆周在所述圆环外侧均匀、对称分布。2.根据权利要求1所述的微波吸收材料，其特征在于，所述圆环的内径为7.2～8.4mm。3.根据权利要求1或2所述的微波吸收材料，其特征在于，所述圆环的外径为12.5～13.2mm。4.根据权利要求1所述的微波吸收材料，其特征在于，所述外接扇形圆周的半径为2.8～3.6mm。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓非，万隆鑫，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：