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() 一种散射调控电磁结构制造技术_技高网

一种散射调控电磁结构制造技术

技术编号:41328792 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-13 15:07
本发明专利技术提出一种散射调控电磁结构,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。本发明专利技术通过多层单元的控制电路复用设计,一方面减少控制电路对其他层的不利影响,另一方面可将控制电路作为其他层的金属地板,解决了现有技术中可重构、带宽窄以及控制电路对宽带工作单元性能产生较大影响的问题。

【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。

<p>2、本专利技术的技术解决方案:一种散射调控电磁结构,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;

3、沿电磁波入射方向,高频工作单元和去散射控制电路位于最外层,低频工作单元和可复用控制电路位于次外层,金属地板位于最底层;最外层与次外层之间采用柔性介质隔离,次外层与底层之间采用柔性介质隔离;

4、所述的去散射控制电路为十字交叉形结构,高频工作单元由四个矩形子单元构成,四个矩形子单元十字形对称分布,高频工作单元的每一个矩形子单元由一对沿对角线排布的双箭头结构组成,去散射控制电路每个十字枝节各连接一个高频工作单元的子单元;

5、所述的低频工作单元由一对沿矩形对角线排布的双箭头结构组成,可复用控制电路由呈十字分布的两组金属方形贴片组成,金属方形贴片对称分布在低频工作单元相邻的箭头之间,其中一组金属方形贴片和低频工作单元相连,另外一组金属方形贴片不与低频工作单元连接。

6、本专利技术与现有技术相比的有益效果:

7、(1)本专利技术通过多层单元的控制电路复用设计,一方面减少控制电路对其他层的不利影响,另一方面可将控制电路作为其他层的金属地板,解决了现有技术中可重构、带宽窄以及控制电路对宽带工作单元性能产生较大影响的问题;

8、(2)本专利技术基于双箭头极化旋转电磁结构单元实现了散射特性可重构,并且在此基础上利用多层单元来实现带宽展宽;

9、(3)本专利技术对多层单元中存在的高频单元距离地板过远的问题,提出了控制电路结构复用方法,针对高频单元控制电路对低频单元性能存在的影响,提出了电磁结构单元去散射设计方法,利用电感的低通高阻特性,既保证了控制电路的连通,又减少了对下层单元的影响,最终实现了超宽带散射调控电磁结构设计。

本文档来自技高网
...

【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。

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:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1