[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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时，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 Cross Section，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。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一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。

本发明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。

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，每一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，每一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一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0.07～0.09mm、厚度为0.017～0.018mm。

优选地，任两相邻线段的两相邻端之间的距离均为0.9～1.1mm。

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。

优选地，所述线段的长度均为8mm、宽度均为0.08mm、厚度为0.0175mm；任两相邻线段的两相邻端之间的距离均为1mm；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。

一种频率选择天线罩，其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。

一种天线系统，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。