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() 一种基于类磁电偶极子天线结构的宽频宽角域吸波体制造技术_技高网

一种基于类磁电偶极子天线结构的宽频宽角域吸波体制造技术

技术编号:40955014 阅读:7 留言:0更新日期:2024-04-18 20:31
本发明专利技术公开了一种基于类磁电偶极子天线结构的宽频宽角域吸波体,属于超材料吸波隐身技术领域。本发明专利技术的吸波体从下至上依次由金属层、介质格栅和电阻膜层堆叠而成。介质格栅是由4个FR4板构成的井字形结构,每个组成介质格栅的FR4板两侧面上均刷制电阻膜;电阻膜层由通过丝网印刷技术印制有电阻膜的FR4板构成,电阻膜组包括方环型电阻膜的第一膜组和位于第一膜组内部、由四个首尾相连的类花瓣形矩形电阻膜构成的第二膜组。本发明专利技术超材料吸波体基于互易性原理和具有宽波束特性的磁电偶极子天线结构设计,该吸波体对TE和TM两种极化波的吸收率均在较大角域范围内达90%以上,能够覆盖整个X波段。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于类磁电偶极子天线结构的宽频宽角域吸波体,属于超材料吸波隐身。


技术介绍

1、空中监视雷达等探测设备对飞行器进行探测时,其入射到飞行器表面的雷达波不总是垂直于表面,更多的情况是斜入射甚至是大角度入射。这就要求飞行器对各个方向的雷达波都不能产生回波信号,那么其表面的吸波材料就应当具备宽角域的吸波性能。

2、众所周知,吸波体对斜入射的te和tm两种极化波的电磁响应能力不同,要想同时实现对两种极化波尤其是te极化波的宽角域吸波性能并不容易。自1999年以来,超材料结构设计理念的引入极大地丰富了吸波材料的设计思想,为隐身领域开辟了新的技术途径。目前国内外学者对宽带宽角域超材料吸波体的研究主要集中在设计宽角度匹配层和立体吸波结构这两个方面。在现有相关研究中,超材料吸波体对于两种极化波的吸收率均大于90%的入射角范围在0-60°之间。因此,设计和实现更宽角域的宽带吸波超材料尤为重要,而这也是隐身技术中亟待解决的难题。


技术实现思路

1、本专利技术为了进一步提高超材料吸波体的更宽角域的宽带吸波性能,提供一种基于类磁电偶极子天线结构的宽频宽角域吸波体。

2、本专利技术的技术方法:

3、本专利技术的目的之一是提供一种基于类磁电偶极子天线结构的宽频宽角域吸波体,该吸波体由吸波体单元沿x和y方向周期性延拓形成的阵列,周期为q,所述吸波体单元从下至上依次由金属层、介质格栅和电阻膜层堆叠而成,整体结构呈中心对称;

4、所述介质格栅是由4个fr4板构成的井字形结构,每个组成介质格栅的fr4板两侧面上均刷制电阻膜;

5、所述电阻膜层由电阻膜组和fr4板组成,电阻膜组通过丝网印刷技术印制在fr4板上;

6、电阻膜组包括第一膜组和第二膜组,第一膜组为方环型电阻膜;第二膜组由四个首尾相连的矩形电阻膜构成,形成类花瓣形,且位于第一膜组内部。

7、进一步限定,第一膜组的方阻为r1。

8、进一步限定,第二膜组的方阻为r2。

9、进一步限定,每个组成介质格栅的fr4板上刷制的电阻膜的方阻为r3。

10、更进一步限定,组成介质格栅的fr4板高度为h1,长度为p,且相互平行的两个fr4板之间距离为a;组成介质格栅的fr4板上刷制的电阻膜高度为h1,长度为c。

11、更进一步限定,金属层与组成电阻膜层的fr4板的边长均为p,其中fr4板的厚度为h2。

12、更进一步限定,方环型电阻膜的外正方形边长为m,内正方形边长为n。

13、更进一步限定,矩形电阻膜的长度为a,宽度为b。

14、更进一步限定,p=28mm,m=26mm,n=22mm,a=11mm,b=3.5mm,c=10mm,h1=5.4mm,h2=0.6mm,r1=200ω/sq,r2=150ω/sq,r3=100ω/sq。

15、进一步限定,第二膜组中矩形电阻膜与fr4板上刷制的电阻膜位置相互对应。

16、本专利技术的目的之二是提供一种上述基于类磁电偶极子天线结构的宽频宽角域吸波体的应用,具体的应用到飞机、舰艇、导弹等军事装备的表面,用于te极化波和tm极化波的吸收。

17、有益效果:

18、本专利技术基于互易性原理和具有宽波束特性的磁电偶极子天线结构,得到一种类磁电偶极子天线结构的宽频宽角域超材料吸波体,该吸波体对te和tm两种极化波的吸收率均在较大角域范围内达90%以上,能够覆盖整个x波段。与现有技术相比具有以下优点:

19、(1)本专利技术根据互易性原理,基于好的辐射体同时也是好的吸收体;宽波束的天线结构反过来也是宽角域的吸波结构的设计思想,借鉴具有宽波束特性的磁电偶极子天线结构,设计实现了对te和tm两种极化波都具有较好吸收性能的宽带宽角域超材料吸波体。

20、(2)本专利技术利用电阻膜套印,第一膜组的方环型电阻膜类似于纵向的磁偶极子,它能够较好响应te极化波中磁场的纵向分量,第二膜组的四个首尾相连的类花瓣形电阻膜和金属层一起可看做横向的磁偶极子,它能够较好响应te极化波中磁场的横向分量和tm极化波的磁场分量。电阻膜套印,两膜组的阻值可灵活选取,以便同时达到对两种极化波的较优匹配效果。此外,利用介质格栅结构,其侧面上的矩形电阻膜为竖直方位,能较好响应tm极化波中电场的纵向分量。因此该吸波体对te和tm两种极化波都具有较好的宽角域吸收性能。

21、(3)本专利技术提供的吸波体的体密度小,满足轻质的要求,且结构相对简单,易于加工和批量化生产。

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【技术保护点】

1.一种宽频宽角域吸波体,其特征在于,该吸波体由吸波体单元沿x和y方向周期性延拓形成的阵列,周期为q,所述吸波体单元从下至上依次由金属层、介质格栅和电阻膜层堆叠而成,整体结构呈中心对称;

2.根据权利要求1所述的吸波体,其特征在于,第一膜组的方阻为r1。

3.根据权利要求1所述的吸波体,其特征在于,第二膜组的方阻为r2。

4.根据权利要求1所述的吸波体,其特征在于,FR4板上刷制的电阻膜的方阻为r3。

5.根据权利要求1所述的吸波体,其特征在于,组成介质格栅的FR4板高度为h1,长度为p,且相互平行的两个FR4板之间距离为a;组成介质格栅的FR4板上刷制的电阻膜高度为h1,长度为c。

6.根据权利要求5所述的吸波体,其特征在于,金属层与组成电阻膜层的FR4板的边长均为p,其中FR4板的厚度为h2。

7.根据权利要求6所述的吸波体,其特征在于,方环型电阻膜的外正方形边长为m,内正方形边长为n。

8.根据权利要求7所述的吸波体,其特征在于,矩形电阻膜的长度为a,宽度为b。

9.根据权利要求8所述的吸波体,其特征在于,p=28mm,m=26mm,n=22mm,a=11mm,b=3.5mm,c=10mm,h1=5.4mm,h2=0.6mm,r1=200Ω/sq,r2=150Ω/sq,r3=100Ω/sq。

10.一种权利要求1~8所述的宽频宽角域吸波体的应用,其特征在于,用于TE极化波和TM极化波的吸收。

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【技术特征摘要】

1.一种宽频宽角域吸波体,其特征在于,该吸波体由吸波体单元沿x和y方向周期性延拓形成的阵列,周期为q,所述吸波体单元从下至上依次由金属层、介质格栅和电阻膜层堆叠而成,整体结构呈中心对称;

2.根据权利要求1所述的吸波体,其特征在于,第一膜组的方阻为r1。

3.根据权利要求1所述的吸波体,其特征在于,第二膜组的方阻为r2。

4.根据权利要求1所述的吸波体,其特征在于,fr4板上刷制的电阻膜的方阻为r3。

5.根据权利要求1所述的吸波体,其特征在于,组成介质格栅的fr4板高度为h1,长度为p,且相互平行的两个fr4板之间距离为a;组成介质格栅的fr4板上刷制的电阻膜高度为h1,长度为c。

6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员:王爱霞张改平王静荔王雯洁富新民闫明宝王甲富屈绍波
申请(专利权)人:中国人民解放军空军工程大学
类型:发明
国别省市:

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