【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能量选择表面，具体涉及一种带通型能量选择表面单元结构及能量选择表面。
技术介绍
1、随着人工电磁脉冲武器技术的快速发展，电子设备所面临的电磁脉冲的威胁也越来越大。针对电磁脉冲不同耦合途径进行电磁防护，是装备发展的重要需求，国内外诸多企业或机构已提出多种不同的电磁防护方案或产品，包括基于传输线的半导体限幅器、波导等离子体限幅器、能量/频率选择表面等。能量选择表面能在不同强度电磁波辐照下表面阻抗产生变化，表现出对强场衰减、对弱场透波的功能，可加载在天线处，实现对强电磁脉冲武器的自适应防护，并且可以与频率选择表面、平面天线等其他平面结构进行协同设计，实现功能集成。比如通过增加频率选择表面的滤波功能，削弱透射波带外频率分量，延长其上升沿，进一步降低耦合进射频系统的能量。
2、现有的带通结构设计方案较多，通常是辐射与滤波结合的结构(基于天线-滤波器-天线的带通频率选择表面结构，专利申请号：cn202011471791.8)，该形式的带通对入射电磁波的极化敏感，且无法针对能量阈值控制带通的开关。对于能量选择表面，通常是在单层结构上加载pin二极管，实现对低通滤波的开关功能(基于能量选择表面的车载毫米波雷达强电磁脉冲防护装置，专利申请号：cn202111365314.8)，该形式仅能实现能量阈值的开关功能，对频率的选择特性不强，没有带通效果。目前，将能量阈值选择和带通功能集成到一起的结构未见有公开报道。
技术实现思路
1、针对现有技术方案存在的能量选择与带通选择难以集成
2、一种带通型能量选择表面单元结构，包括金属层、金属探针、介质支撑和pin二极管，
3、所述的金属层包括筛选层和两层贴片层，筛选层位于两层贴片层中间并通过介质支撑分隔，通过介质支撑固定两层的间距；
4、所述筛选层上设有耦合缝，获得对入射波极化不敏感的带通筛选特性；
5、所述金属探针穿过筛选层，并与筛选层电连接；同时金属探针两端与pin二极管一端连接，pin二极管另一端接在贴片层边缘的金属箔上，用于对带通的开关控制。
6、进一步地，所述耦合缝包括4个三段直角弯折耦合缝，4个三段直角弯折耦合缝呈二维镜像对称排列，刻蚀在筛选层的金属箔上，以获得对入射波极化不敏感的带通筛选特性。
7、进一步地，所述三段直角弯折耦合缝包括3个直角、2个短臂和2个长臂，2个长臂组成的直角靠近筛选层中心点。
8、进一步地，所述长臂与短臂的长度比例为4:1。
9、进一步地，所述金属探针为4个，呈二维镜像对称排列，且对称的金属探针的连线与三段直角弯折耦合缝的一边平行。
10、进一步地，所述筛选层和两层贴片层的采用相同的二维镜像对称金属箔结构，在需求电磁波通过的频段可以获得良好的透射性能。
11、进一步地，所述筛选层和两层贴片层为方形。
12、进一步地，所述贴片层边长为17mm，金属探针距离贴片层边缘0.5mm，介质支撑的介电常数为2.55，厚度为1.5mm；所述筛选层边长是23mm，所述贴片层和筛选层的厚度为0.035mm。
13、进一步地，所述三段直角弯折耦合缝长臂为4mm，短臂为1mm，缝隙宽度为0.5mm。
14、进一步地，所述pin二极管的两端分别跨接在金属探针和金属箔上，根据入射电磁波的阈值选择合适的型号，实现对带通的开关控制。
15、一种带通型能量选择表面，由所述的一种带通型能量选择表面单元结构进行阵列组合得到。
16、本专利技术与现有技术方法相比，其有益效果是：1、本专利技术中的结构通过pin二极管与带通频率选择表面的结合，解决了面对高功率入射电磁波的带通的开关功能；2、本专利技术中的贴片层、筛选层和贴片层采用二维镜像对称结构，具有对入射电磁波极化不敏感的特性；3、本专利技术中筛选层的耦合缝采用紧密自耦合的镜像对称缝隙，具有对入射电磁波入射角度稳定的特性。
17、下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种带通型能量选择表面单元结构，包括金属层、金属探针、介质支撑和PIN二极管，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种带通型能量选择表面单元结构，其特征在于：所述耦合缝包括4个三段直角弯折耦合缝，4个三段直角弯折耦合缝呈二维镜像对称排列。
3.根据权利要求2所述的一种带通型能量选择表面单元结构，其特征在于：所述三段直角弯折耦合缝包括3个直角、2个短臂和2个长臂，2个长臂组成的直角靠近筛选层中心点。
4.根据权利要求3所述的一种带通型能量选择表面单元结构，其特征在于：所述长臂与短臂的长度比例为4:1。
5.根据权利要求3所述的一种带通型能量选择表面单元结构，其特征在于：所述金属探针为4个，呈二维镜像对称排列，且对称的金属探针的连线与三段直角弯折耦合缝的一边平行。
6.根据权利要求1所述的一种带通型能量选择表面单元结构，其特征在于：所述筛选层和两层贴片层的形状满足二维镜像对称。
7.根据权利要求4所述的一种带通型能量选择表面单元结构，其特征在于：所述筛选层和两层贴片层为方形。
8.根据权利要求7
9.根据权利要求8所述的一种带通型能量选择表面单元结构，其特征在于：所述三段直角弯折耦合缝长臂为4mm，短臂为1mm，缝隙宽度为0.5mm。
10.一种带通型能量选择表面，其特征在于：由权利要求1-9任一所述的一种带通型能量选择表面单元结构进行阵列组合得到。
...【技术特征摘要】
1.一种带通型能量选择表面单元结构，包括金属层、金属探针、介质支撑和pin二极管，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种带通型能量选择表面单元结构，其特征在于：所述耦合缝包括4个三段直角弯折耦合缝，4个三段直角弯折耦合缝呈二维镜像对称排列。
3.根据权利要求2所述的一种带通型能量选择表面单元结构，其特征在于：所述三段直角弯折耦合缝包括3个直角、2个短臂和2个长臂，2个长臂组成的直角靠近筛选层中心点。
4.根据权利要求3所述的一种带通型能量选择表面单元结构，其特征在于：所述长臂与短臂的长度比例为4:1。
5.根据权利要求3所述的一种带通型能量选择表面单元结构，其特征在于：所述金属探针为4个，呈二维镜像对称排列，且对称的金属探针的连线与三段直角弯折耦合缝的一边平行。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建东，史苏阳，王健，任高飞，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七二四研究所，
类型：发明
国别省市：
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