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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于多功能电磁超材料,具体是一种集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面。
技术介绍
1、电磁超材料,具有可控的介电常数与磁导率,使得它具有远超自然材料的电磁波束调控能力,在隐身设备、电磁透镜及天线系统等方面都有着重要应用。典型的如基于吸收与传输一体化的超材料雷达罩能够在天线的工作带内传输信号,带外吸收外界的入射电磁波,从而极大的降低雷达散射截面(rcs),在军事通信领域具有极大的应用价值。
2、传统的电磁超表面由于功能的单一性,难以满足现代战场复杂的电磁环境。且随着天线功能的日益增多,对其提出了更高的设计需求,期望实现带内无损传输带外rcs缩减,这是单一功能超表面难以实现的。多功能电磁超表面能够拓展传统电磁设备应用场景的适应性与生存能力,在信息安全、抗电磁干扰、雷达天线罩、电磁信息与体系对抗等领域有着重要的学术价值和应用前景,进一步探索宽频多功能电磁超材料的综合设计,可以应对各种复杂电磁环境智能战术的迫切需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,包括第一损耗层、第二损耗层、频选层,其中:
3、所述第一损耗层、第二损耗层均由金属条带、第一螺旋电感、第二螺旋电感及电阻构成;第一螺旋电感由矩形金属螺线构成,第二螺旋电感由曲折金属线构成,第一螺旋电感和第二螺旋电
4、本专利技术与现有技术相比,其显著优点为:(1)加载螺旋电感,可实现无损通带的设计,实现高频段透射功能;加载电阻,实现低频段吸波功能。通过在金属栅格的频选层中引入对角结构,可实现极化扭转和漫散射功能。(2)通过加载相似结构的损耗层,可实现吸波功能和透射功能频段的连续性。(3)功能种类可达到4种,传统超表面功能种类一般局限于2种。
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1.一种集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,其特征在于,包括第一损耗层(1)、第二损耗层(2)、频选层(3),其中:
2.根据权利要求1所述的集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,其特征在于,所述第一损耗层(1)、第二损耗层(2)的尺寸大小和加载的电阻阻值不同。
3.根据权利要求1或2所述的集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,其特征在于,所述第一损耗层(1)、第二损耗层(2)的板材采用Rogers RT/duroid5880微波基片加工而成。
4.根据权利要求3所述的集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,其特征在于,所述金属条带(4)、第一螺旋电感(5)、第二螺旋电感(6)的材料为金属铜。
5.根据权利要求2所述的集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,其特征在于,电阻(8)为0402封装的厚膜电阻,加载于第一损耗层(1)的电阻阻值为180Ω,加载于第二损耗层(2)的电阻阻值为220Ω。
6.根据权利要求1所述的集吸波、透射、极化
7.根据权利要求6所述的集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,其特征在于,介质基板材料为F4BM220,栅格(9)和对角结构(10)的材料为金属铜。
8.根据权利要求6所述的集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,其特征在于,栅格(9)由矩形贴片构成,分别位于频选层(3)的正面和背面,正面和背面的栅格呈现相互正交的关系。
9.根据权利要求8所述的集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,其特征在于,对角结构(10)是由一对“V”形结构构成,位于两层介质基板之间。
10.根据权利要求1所述的集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,其特征在于,正面的四个第一螺旋电感(5)分别印刷于介质基板正面的四周。
...【技术特征摘要】
1.一种集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,其特征在于,包括第一损耗层(1)、第二损耗层(2)、频选层(3),其中:
2.根据权利要求1所述的集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,其特征在于,所述第一损耗层(1)、第二损耗层(2)的尺寸大小和加载的电阻阻值不同。
3.根据权利要求1或2所述的集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,其特征在于,所述第一损耗层(1)、第二损耗层(2)的板材采用rogers rt/duroid5880微波基片加工而成。
4.根据权利要求3所述的集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,其特征在于,所述金属条带(4)、第一螺旋电感(5)、第二螺旋电感(6)的材料为金属铜。
5.根据权利要求2所述的集吸波、透射、极化扭转和漫散射于一体的多功能电磁超表面,其特征在于,电阻(8)为0402封装的厚膜电阻,加载于第一损耗层(1)的电阻阻值为180ω,加载于第二损耗层(2)的电阻阻值为...
【专利技术属性】
技术研发人员:顾鹏飞,郑骏臣,杨子瑜,商婷婷,何姿,陈涵菁,樊振宏,包华广,丁大志,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:
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