【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到新型人工电磁超材料，具体涉及一种带内吸波隐身可重构的天线罩。
技术介绍
1、雷达技术作为一种探测手段，因其突出的全天时、穿透能力强、精度高的特点，已广泛应用于民用领域(如气象监测、地质探测、现代通信、海水监测等)。特别是在现代信息化战争中，能够有效地对武器装备和指挥平台造成致命的威胁。在某种程度上，对战争走向起到关键性的作用。
2、为了判定目标散射强弱，研究者提出了雷达散射截面(radar cross section，rcs)这一概念，用符号σ表示。即平面波照射目标时，在某一方向所产生回波强度的物理量，它是一种假想截面积。目标的隐身性能与雷达最大探测距离有关。在自由空间中，由雷达距离方程可知，探测距离与目标rcs值的4次方根呈正比关系。目标rcs值越小，雷达的探测距离越短，即雷达探测到的回波功率越弱，目标的隐身性能就越好。当目标rcs值缩减12db时，雷达的最大探测距离将缩减50％。因此，为了提高目标在战场上的生存、作战、突防能力，降低目标的rcs是提高目标雷达隐身能力的重要举措。
3、隐身天线罩是一种具有带内透波带外隐身的人工周期性结构，通常天线罩的底层结构为带通型频率选择表面，用于产生透波窗口；在带通型频率选择表面基础上级联损耗层，可以不影响其透射效率的前提下，同时将带外的电磁波进行吸收，从而降低通带两侧的双站或者单站rcs，达到带外隐身的目的。现有的隐身天线罩通常能够实现带外频段的隐身效果，但对于带内吸波隐身的研究少有报道。当天线罩处于工作状态时，需要透波窗口辐射天线信号，当天线罩在
4、故此，为了使得天线罩在非工作状态也具有隐身功能，本专利技术基于频率选择表面结构提出了一种新颖的利用pin二极管等有源器件来控制透波窗口的开通与闭合，可重构带内吸波隐身的天线罩的设计，以实现带内吸波隐身的功能。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有隐身天线罩在通带窗口不具备隐身能力，提供一种基于频率选择表面设计的带内吸波隐身可重构的天线罩。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种带内吸波隐身可重构的天线罩，其关键在于：包括周期性设置的n×n个超表面单元，每个所述超表面单元均包括从上到下依次层叠设置的第一金属层、第一介质层、空气层、第二金属层、第二介质层、第三金属层、第三介质层与第四金属层，所述第一金属层印制在所述第一介质层的表面，所述第二金属层印制在第二介质层的表面，所述第二介质层与第三金属层紧密接触，所述第三金属层印制在第三介质层的表面，所述第四金属层印制在第三介质层的底面，所述第一金属层与第二金属层均加载有有源器件，所述第一金属层与第一介质层形成类交指型有源损耗谐振结构，所述第二金属层、第二介质层、第三金属层、第三介质层与第四金属层形成有源频率选择表面层。
4、进一步的，所述第一金属层包括两根水平设置的第一金属条，在两根第一金属条的内侧边缘均连接有焊接部，在焊接部上焊接有电阻，在焊接部上焊接有电阻，在焊接部的内侧连接有竖向分支，两侧的竖向分支之间通过所述有源器件电连接，在焊接部的其他两侧还连接有横向分支，在两侧的横向分支的内侧均连接有若干交指结构，两侧相邻的两个交指结构之间形成电容。
5、进一步的，所述交指结构包括与所述横向分支连接的第二金属条，两侧的交指结构在所述第二金属条的内端形成所述电容。
6、进一步的，在所述第二金属条的两侧并排设置有若干第三金属条，该第三金属条的内端与所述第二金属条的内端相连接。
7、进一步的，所述横向分支包括与所述焊接部相连接的第四金属条，在横向金属条上通过连接块连接有若干第五金属条，第五金属条与第四金属条平行设置，且第五金属条分布于所述竖向分支的两侧。
8、进一步的，所述竖向分支中部的宽度大于其两侧的宽度。
9、进一步的，所述第二金属层的中部设有水平的第一条型槽，该第一条型槽将第二金属层分割为上半体与下半体，第二金属层的上半体与下半体之间通过所述有源器件电连接。
10、进一步的，所述第三金属层上形成有倾斜45°的第二条形槽。
11、进一步的，所述第四金属层上形成有与te极化方向平行的第三条形槽。
12、进一步的，所述超表面单元的件厚度为17.0mm，周期为7.0mm；所述第一介质层、第二介质层和第三介质层的介电常数为2.2，厚度分别为0.5mm、1.75mm和1.75mm；所述空气层的厚度为13.0mm。
13、本专利技术通过加载pin二极管在可重构的超表面结构中，利用pin二极管的断开和导通状态，使得下部分频率选择表面结构表现出交叉极化带通型频率选择表面和全反射的金属地板的特性，即实现了中频透波、高低频吸波的隐身天线罩和宽带吸波器的相互切换，完成了天线罩带内吸波隐身的问题。
14、本专利技术的显著效果是：
15、2、所述第一金属层是在f4bm220基板上蚀刻的“类交指”型有源损耗谐振结构，该结构具有超宽带的吸波能力，同时“类交指”型结构设计简单，通过控制“类交指”的枝节长度可以控制透波的频带。
16、3、本专利技术通过加载pin二极管在下部分的频率选择表面结构中，利用pin二极管的断开和导通状态，使得频率选择表面结构表现出交叉极化带通型频率选择表面和全反射的金属地板的特性，即实现了中频透波、高低频吸波的隐身天线罩和宽带吸波器的相互切换，完成了天线罩带内吸波隐身的问题。
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1.一种带内吸波隐身可重构的天线罩，其特征在于：包括周期性设置的n×n个超表面单元(10)，每个所述超表面单元(10)均包括从上到下依次层叠设置的第一金属层(1)、第一介质层(2)、空气层(3)、第二金属层(4)、第二介质层(5)、第三金属层(6)、第三介质层(7)与第四金属层(8)，所述第一金属层(1)印制在所述第一介质层(2)的表面，所述第二金属层(4)印制在第二介质层(5)的表面，所述第二介质层(5)与第三金属层(6)紧密接触，所述第三金属层(6)印制在第三介质层(7)的表面，所述第四金属层(8)印制在第三介质层(7)的底面，所述第一金属层(1)与第二金属层(4)均加载有有源器件(9)，所述第一金属层(1)与第一介质层(2)形成类交指型有源损耗谐振结构，所述第二金属层(4)、第二介质层(5)、第三金属层(6)、第三介质层(7)与第四金属层(8)形成有源频率选择表面层。
2.根据权利要求1所述的带内吸波隐身可重构的天线罩，其特征在于：所述第一金属层(1)包括两根水平设置的第一金属条(11)，在两根第一金属条(11)的内侧边缘均连接有焊接部(12)，在焊接部(12)
3.根据权利要求2所述的带内吸波隐身可重构的天线罩，其特征在于：所述交指结构(16)包括与所述横向分支(14)连接的第二金属条(161)，两侧的交指结构(16)在所述第二金属条(161)的内端形成所述电容(17)。
4.根据权利要求3所述的带内吸波隐身可重构的天线罩，其特征在于：在所述第二金属条(161)的两侧并排设置有若干第三金属条(162)，该第三金属条(162)的内端与所述第二金属条(161)的内端相连接。
5.根据权利要求2所述的带内吸波隐身可重构的天线罩，其特征在于：所述横向分支(14)包括与所述焊接部(12)相连接的第四金属条(141)，在第四金属条(141)上通过连接块(143)连接有若干第五金属条(142)，第五金属条(142)与第四金属条(141)平行设置，且第五金属条(142)分布于所述竖向分支(15)的两侧。
6.根据权利要求5所述的带内吸波隐身可重构的天线罩，其特征在于：所述竖向分支(15)中部的宽度大于其两侧的宽度。
7.根据权利要求1所述的带内吸波隐身可重构的天线罩，其特征在于：所述第二金属层(4)的中部设有水平的第一条型槽(41)，该第一条型槽(41)将第二金属层(4)分割为上半体(42)与下半体(43)，第二金属层(4)的上半体(42)与下半体(43)之间通过所述有源器件(9)电连接。
8.根据权利要求1所述的带内吸波隐身可重构的天线罩，其特征在于：所述第三金属层(6)上形成有倾斜45°的第二条形槽(61)。
9.根据权利要求1所述的带内吸波隐身可重构的天线罩，其特征在于：所述第四金属层(8)上形成有与TE极化方向平行的第三条形槽(81)。
10.根据权利要求1-9任一项所述的带内吸波隐身可重构的天线罩，其特征在于：所述超表面单元(10)的件厚度为17.0mm，周期为7.0mm；所述第一介质层(2)、第二介质层(5)和第三介质层(7)的介电常数为2.2，厚度分别为0.5mm、1.75mm和1.75mm；所述空气层(3)的厚度为13.0mm。
...【技术特征摘要】
1.一种带内吸波隐身可重构的天线罩，其特征在于：包括周期性设置的n×n个超表面单元(10)，每个所述超表面单元(10)均包括从上到下依次层叠设置的第一金属层(1)、第一介质层(2)、空气层(3)、第二金属层(4)、第二介质层(5)、第三金属层(6)、第三介质层(7)与第四金属层(8)，所述第一金属层(1)印制在所述第一介质层(2)的表面，所述第二金属层(4)印制在第二介质层(5)的表面，所述第二介质层(5)与第三金属层(6)紧密接触，所述第三金属层(6)印制在第三介质层(7)的表面，所述第四金属层(8)印制在第三介质层(7)的底面，所述第一金属层(1)与第二金属层(4)均加载有有源器件(9)，所述第一金属层(1)与第一介质层(2)形成类交指型有源损耗谐振结构，所述第二金属层(4)、第二介质层(5)、第三金属层(6)、第三介质层(7)与第四金属层(8)形成有源频率选择表面层。
2.根据权利要求1所述的带内吸波隐身可重构的天线罩，其特征在于：所述第一金属层(1)包括两根水平设置的第一金属条(11)，在两根第一金属条(11)的内侧边缘均连接有焊接部(12)，在焊接部(12)上焊接有电阻(13)，在焊接部(12)的内侧连接有竖向分支(15)，两侧的竖向分支(15)之间通过所述有源器件(9)电连接，在焊接部(12)的其他两侧还连接有横向分支(14)，在两侧的横向分支(14)的内侧均连接有若干交指结构(16)，两侧相邻的两个交指结构(16)之间形成电容(17)。
3.根据权利要求2所述的带内吸波隐身可重构的天线罩，其特征在于：所述交指结构(16)包括与所述横向分支(14)连接的第二金属条(161)，两侧的交指结构(16)在所述第二金属条(161)的内端形成所述电容(17)。
4.根据权利要求...
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