频率选择复合材料及由其制成的频率选择天线罩和天线系统技术方案

本发明专利技术涉及一种频率选择复合材料，其包括一复合片层，所述复合片层包括两介质基板和置于所述两介质基板之间的结构层，所述结构层包括多条相互平行的第一间断金属线，每一第一间断金属线包括多个间隔设置的线段，所述第一间断金属线的线段的长度均相等、宽度均相等、任两相邻线段的两相邻端之间的距离均相等；任一第一间断金属线与相邻第一间断金属线之间的距离均相等，而任两相邻第一间断金属线对应位置的线段的两对应端均平齐，使其对低频段的电磁波反射小、透波率高，而具有较好的透波性能，同时可抑制高频段的电磁波而具有带阻功能，从而具有低通高阻频率选择特性。本发明专利技术还涉及一种由此频率选择复合材料制成的频率选择天线罩和天线系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及频率选择表面及由其制成的频率选择天线罩和天线系统，更具体地说，涉及一种设计新颖的频率选择复合材料及由其制成的频率选择天线罩和天线系统。
技术介绍
天线罩是保护天线免受外界恶劣环境影响的结构件，特别是雷达系统的重要组成部分。传统上，用于制造这类天线罩的材料应具有优良的透波性能、稳定的高温介电性能、低线膨胀系数和抗粒子云侵蚀等特性。但是，天线罩是天线发射的电磁波传播方向上的障碍物，当电磁波经过时，不仅会发生反射，而且被天线罩吸收，造成了电磁能量的损耗。另外，目前的天线罩大多为全带通天线罩，用于飞行平台的雷达系统吋，由于其工作于低 频段，会在高频段产生谐振，并伴随栅瓣的出现，这时雷达散射截面(英文为Radar CrossSection，简称RCS)较大，当高频电磁波和\或以某入射角入射时，雷达系统很容易被敌方高频信号侦测到。因此，急需开发一种只允许雷达的工作频段的电磁波透射而阻挡非工作频段的电磁波的天线罩材料。而频率选择表面(英文为frequency selective surface,简称FSS)对电磁波具有良好的选择性，可让其通带内的电磁波呈现全通特性，而让阻带内的电磁波则呈现全反射特性，具有非常好的滤波性能，可用来制作频率选择天线罩。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在干，提供ー种具有良好透波性能的频率选择复合材料及由其制成的频率选择天线罩和天线系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种频率选择复合材料，其包括至少ー复合片层，所述复合片层包括两结合在一起的介质基板和置于所述两介质基板之间的结构层，所述结构层包括多条相互平行的第一间断金属线，每ー第一间断金属线包括多个间隔设置的线段，所述第一间断金属线的线段的长度均相等、宽度均相等、任两相邻线段的两相邻端之间的距离均相等；任一第一间断金属线与相邻第一间断金属线之间的距离均相等，而任两相邻第一间断金属线对应位置的线段的两对应端均平齐。优选地，所述复合片层还包括多条相互平行的第二间断金属线，每ー第二间断金属线置于两相邻第一间断金属线之间，且相邻的第一间断金属线与第二间断金属线之间的距离均相等。优选地，每ー第二间断金属线包括多个间隔设置的线段，所述第二间断金属线的线段的长度均等于所述第一间断金属线的线段的长度、任两相邻线段的两相邻端之间的距离均等于所述第一间断金属线的两相邻线段的两相邻端之间的距离，且所述第二间断金属线的任ー线段的中点与相邻第一间断金属线的对应的两相邻线段之间的中点平齐。优选地，所述线段的长度均为7. 9 8. 2mm、宽度均为O. 07 O. 09mm、厚度为O. 017 O. 018mm。优选地，任两相邻线段的两相邻端之间的距离均为O. 9 I. 1mm。优选地，任一第一间断金属线与相邻第一间断金属线之间的距离均为8. 8 9. 4mm η优选地，所述线段的长度均为8mm、宽度均为O. 08mm、厚度为O. 0175mm ;任两相邻线段的两相邻端之间的距离均为1_ ;任一第一间断金属线与相邻第一间断金属线之间的距离均为9mm。优选地，所述两介质基板均由聚酰亚胺(PI)制成；所述线段由铜制成。 ー种频率选择天线罩，其包括至少ー复合片层，所述复合片层包括两结合在一起的介质基板和置于所述两介质基板之间的结构层，所述结构层包括多条相互平行的第一间断金属线，每ー第一间断金属线包括多个间隔设置的线段，所述第一间断金属线的线段的长度均相等、宽度均相等、任两相邻线段的两相邻端之间的距离均相等；任一第一间断金属线与相邻第一间断金属线之间的距离均相等，而任两相邻第一间断金属线对应位置的线段的两对应端均平齐。ー种天线系统，包括天线和设置于所述天线接收和/或发射的电磁波的传播方向上的频率选择天线罩，所述频率选择天线罩包括至少ー复合片层，所述复合片层包括两结合在一起的介质基板和置于所述两介质基板之间的结构层，所述结构层包括多条相互平行的第一间断金属线，每ー第一间断金属线包括多个间隔设置的线段，所述第一间断金属线的线段的长度均相等、宽度均相等、任两相邻线段的两相邻端之间的距离均相等；任一第一间断金属线与相邻第一间断金属线之间的距离均相等，而任两相邻第一间断金属线对应位置的线段的两对应端均平齐。本专利技术频率选择复合材料及由其制成的频率选择天线罩和天线系统具有以下有益效果由于其在两介质基板之间设置了间隔设置的多个金属线段，从而使所述频率选择复合材料对低频段的电磁波的反射变小、透波性能提高，而具有较好的透波性能，同时可抑制高频段的电磁波而具有带阻功能，从而具有低通高阻频率选择特性。附图说明下面将结合附图及具体实施方式对本专利技术作进ー步说明。图I是本专利技术频率选择复合材料的ー个复合片层的结构示意图；图2是图I中所述结构层的第一实施例的平面示意图；图3是图2的阵列排布示意图；图4是由第一实施例的结构层制成的一个频率选择复合材料样品的反射系数和透射系数随垂直入射电磁波的频率变化的响应曲线图；图5是由第一实施例的结构层制成的一个频率选择复合材料样品的反射系数和透射系数随倾斜30度角、倾斜60度角入射电磁波的频率变化的响应曲线图；图6是图I中所述结构层的第二实施例的平面示意图；图7是图6的阵列排布示意图；图8是由第二实施例的结构层制成的一个频率选择复合材料样品的反射系数和透射系数随垂直入射电磁波的频率变化的响应曲线图9是本专利技术频率选择天线罩和天线系统的示意图。图中各标号对应的名称为10复合片层、12介质基板、14结构层、16间断金属线、18、22、24线段、19结构单元、21第一间断金属线、23第二间断金属线、30天线系统、32天线、34频率选择天线罩具体实施例方式本专利技术中的“片层”、“层”、“板”等术语既指平面、曲面、锥面、球面、异形面等任意形状的薄层材料，亦可包括柔软的薄膜，因应用需求而不同。为简明起见，本实施方式中的“复合片层”、“层”、“板”均以平面示意。如图I所示，本专利技术频率选择复合材料包括至少ー复合片层10，所述复合片层10包括两结合在一起的介质基板12和置于所述两介质基板12之间的结构层14。所述两介质基板12由聚合物材料、陶瓷材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料等制成，如环氧树脂玻璃纤维布(即FR4)、聚四氟こ烯(英文名为Polytetrafluoroethene,简称F4B)、高密度·聚こ烯(英文名为High Density Polyethylene,简称HDPE)、丙烯腈-丁ニ烯-苯こ烯共聚物(英文名为Acrylonitrile Butadiene Styrene,简称ABS)或聚酰亚胺(英文名为Polyimide,简称PI)等。所述两介质基板12既可由同一种材料制成,也可由不同的材料制成；其厚度既可相等，也可不等。本实施方式中，所述两介质基板12由同一种材料制成，且厚度相等，均为O. 82 O. 88皿!!。请參考图2，为所述结构层14的第一实施例，其包括多条相互平行的间断金属线16，每ー间断金属线16包括多个间隔设置的线段18，所述线段18的长度均相等，任两相邻线段18的两相邻端之间的距离均等于D1，D1 = O. 9 I. 1mm。任ー间断金属线16与相邻间断金属线16之间的距离均等于D2, D2 = 8. 8 9. 4mm,且任两本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种频率选择复合材料，包括至少一复合片层，所述复合片层包括两结合在一起的介质基板和置于所述两介质基板之间的结构层，所述结构层包括多条相互平行的第一间断金属线，每一第一间断金属线包括多个间隔设置的线段，所述第一间断金属线的线段的长度均相等、宽度均相等、任两相邻线段的两相邻端之间的距离均相等；任一第一间断金属线与相邻第一间断金属线之间的距离均相等，而任两相邻第一间断金属线对应位置的线段的两对应端均平齐。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，赵治亚，刘列，黄涛，
申请(专利权)人：深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：