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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种散射调控电磁结构,特别是涉及一种基于控制电路复用的宽频带散射调控电磁结构,属于电磁功能结构。
技术介绍
1、雷达是目标侦察、识别的重要设备之一,定量表征目标散射强弱的物理量称为目标对入射雷达波的有效散射截面积,通常简称为目标的雷达散射截面(radar cross section,rcs),它是目标的一种假想面积。对雷达散射截面进行减缩的一个常用方式就是利用电磁结构对金属表面散射回波进行调控。
2、美国哈佛大学capasso教授团队于2011年《science》上提出了电磁超表面的概念。电磁超表面对电磁波的调控原理不是空间相位的累积效果,而是基于电场和磁场在单元结构两侧产生的相位不连续性,以调控电磁波在空间的相位及幅度分布。电磁超表面在波前调控、极化转换和全息成像等方面都表现出优异的性能,具有厚度小、重量轻、高频损耗小和易共形等优势。
3、上述无源电磁超表面等电磁结构,在加工后电磁结构的电磁特性不可改变,难以有效实现单站或双站rcs减缩。通过人为主动调控实现电磁结构的电磁特性改变,有望适用于未来瞬息多变的战场环境,增大隐身平台的生存能力。但是目前在宽频带可重构电磁结构的设计中存在诸多问题,尤其是多层宽带设计难以避免垂直互联控制电路对整体性能的影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术不足之一,提供一种降低可重构电磁结构直流控制电路不利影响、利用控制电路实现电磁结构性能优化的实现宽频带的反射特性调控的散射调控电磁结构。
< ...【技术保护点】
1.一种散射调控电磁结构,其特征在于:由多个重复的结构胞元组成,每个结构胞元包括高频工作单元、去散射控制电路、低频工作单元、可复用控制电路和金属地板;
2.根据权利要求1所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的高频工作单元的双箭头结构的每个箭头结构中间部分各加载1个PIN二极管,每个箭头结构箭头呈左右对称分布,两个相邻箭头结构间各加载1个电感;所述的去散射控制电路在其每个枝节上各加载1个电感;每个枝节的端部与高频工作单元的矩形子单元的电感连接。
3.根据权利要求1所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的低频工作单元的每个箭头结构中间部分各加载1个PIN二极管;所述的可复用控制电路与低频工作单元相连的一组金属方形贴片的相邻两个端点分别通过电感与低频工作单元的箭头结构中间部分连接。
4.根据权利要求3所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的电感位于箭头结构中间部分加载的PIN二极管外侧。
5.根据权利要求1所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的低频工作单元与去散射控制电路在散射调控电磁结构厚度方向的投影夹角为4
6.根据权利要求1所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的高频工作单元、去散射控制电路与低频工作单元是金属薄层材料,其图案形状印刷在柔性介质上;所述的柔性介质为绝缘介质板;所述的金属地板为金属反射板。
7.根据权利要求1所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的结构胞元组成阵列结构,重复的结构胞元之间分别通过去散射控制电路的串联组合和可复用控制电路的串联组合实现同步工作。
8.根据权利要求1所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的最外层和次外层之间的柔性介质厚度h2为1mm~5mm,次外层和最底层之间的柔性介质厚度h1为5mm~10mm。
9.根据权利要求3所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的低频工作单元双箭头结构总长度l1为λ1/2,其中c为电磁波在真空中的速度,εr为柔性介质的相对介电常数,f1为低频工作单元的中心工作频率;
10.根据权利要求9所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的低频工作单元双箭头结构的箭头边长l2为l1的七分之一至九分之一,可复用控制电路金属方形贴片边长l3为l1的四分之一至五分之一。
11.根据权利要求2所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的高频工作单元双箭头结构总长度l4为λ2/2,其中c为电磁波在真空中的速度,εr为柔性介质的相对介电常数,f2为高频工作单元的中心工作频率。
12.根据权利要求11所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的高频工作单元双箭头结构的箭头边长l5为l4的三分之一至五分之一,去散射控制电路十字交叉结构长度l6为l4的一至二倍。
...【技术特征摘要】
1.一种散射调控电磁结构,其特征在于:由多个重复的结构胞元组成,每个结构胞元包括高频工作单元、去散射控制电路、低频工作单元、可复用控制电路和金属地板;
2.根据权利要求1所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的高频工作单元的双箭头结构的每个箭头结构中间部分各加载1个pin二极管,每个箭头结构箭头呈左右对称分布,两个相邻箭头结构间各加载1个电感;所述的去散射控制电路在其每个枝节上各加载1个电感;每个枝节的端部与高频工作单元的矩形子单元的电感连接。
3.根据权利要求1所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的低频工作单元的每个箭头结构中间部分各加载1个pin二极管;所述的可复用控制电路与低频工作单元相连的一组金属方形贴片的相邻两个端点分别通过电感与低频工作单元的箭头结构中间部分连接。
4.根据权利要求3所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的电感位于箭头结构中间部分加载的pin二极管外侧。
5.根据权利要求1所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的低频工作单元与去散射控制电路在散射调控电磁结构厚度方向的投影夹角为45°。
6.根据权利要求1所述的一种散射调控电磁结构,其特征在于:所述的高频工作单元、去散射控制电路与低频工作单元是金属薄层材料,其图案形状印刷在柔性介质上;所述的柔性介质为绝缘介质板;所述的金属地板为金属反射板...
【专利技术属性】
技术研发人员:王瑞,陈志新,贾永涛,徐阳,欧阳思玥,
申请(专利权)人:北京机电工程研究所,
类型:发明
国别省市:
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