System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 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制造技术_技高网

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制造技术

技术编号:40361919 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-09 14:49
本发明专利技术公开了一种集吸波、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,损耗层由金属条带、螺旋电感和电阻构成,介质基板正面和背面的螺旋电感通过金属通孔连接,第一损耗层、第二损耗层的区别在于两者的尺寸大小和加载的电阻阻值不同;频选层是由相互正交的栅格和对角结构构成;在频选层的上方加载损耗层,层与层之间通过空气隔开。本发明专利技术工作于2~12GHz频段,2‑8GHz频段实现吸波功能;8‑12GHz频段实现极化扭转和透射功能;全频段可实现5dB以上的雷达散射截面缩减。

【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感分别印刷在介质基板的正面和背面;正面的第一螺旋电感印刷于介质基板正面的四周,通过金属通孔与对应位置的背面第二螺旋电感相连;每个第一螺旋电感的两侧各加载一个电阻,第一螺旋电感和电阻通过矩形的金属条带相连;频选层由相互正交的栅格和对角结构构成;在频选层的上方加载第二损耗层、第一损耗层,层与层之间通过空气隔开。

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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【技术保护点】

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,所述频选层(3)从上往下依次是:栅格(9)、介质基板、对角结构(10)、介质基板、栅格(9)。

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。

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【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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