[发明专利]具有隐身特性的阵列天线

说明书

技术领域

本发明涉及电磁隐身技术领域，特别涉及具有隐身特性的阵列天线。

背景技术

超材料是一种由众多微小结构按周期性排列组合而成的特种复合材料，不同的结构单元对电磁波有不同的响应特性，对不同的结构单元进行重新排列组合，可以在宏观上改变整个材料的电磁特性。

超材料吸波结构是指将周期性排列的超材料微结构和介质基板相结合而组成的一类复合吸波材料，通过微结构与传统材料的结构、形式、尺寸、基材、厚度、分层布板的调谐优化、改变复合吸波材料的复介电常数、复磁导率、电磁损耗角正切因子、电导率以及特征阻抗等宏观参数，具有厚度薄、质量轻、吸收强、频带灵活可调以及材料的电磁参数可调谐设计等优势，在电磁隐身领域具有广泛的应用。

然而，当超材料吸波结构应用于Vivaldi阵列天线降低阵面RCS时，将面临超材料吸波结构被阵列严重分割而导致不得不在超材料吸波结构表面开槽的问题，这必将破坏吸波材料内部超材料微结构的周期特性，大大影响超材料吸波结构各频段下的吸波特性，限制其在阵列天线RCS减缩设计中的实际应用。

发明内容

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷，本发明提供了一种具有隐身特性的阵列天线，相邻天线之间设有至少两列超材料吸波单元，且相邻天线之间的超材料吸波单元的列数相同，相邻天线之间的各超材料吸波单元之间的间距为第一间距，同一天线两侧的与该天线相邻的超材料吸波单元之间的间距为第二间距，所述第一间距与所述第二间距不同；

超材料吸波单元包括从底层至顶层依次设置的金属地层、磁性吸波材料、PMI泡沫层A、PET介质衬底A、电阻膜层A、PMI泡沫层B、PET介质衬底B、电阻膜层B、PMI泡沫层C、PET介质衬底C、电阻膜层C、PMI泡沫层D、PET介质衬底D、电阻膜层D、PET介质衬底E；

电阻膜层A包括外层电阻膜和内层电阻膜，外层电阻膜位于电阻膜层A的最外侧，外层电阻膜和内层电阻膜的形状相同，且外层电阻膜和内层电阻膜之间、内层电阻膜中心处均为半固化片介质胶；

电阻膜层B包括电阻膜B，电阻膜B外侧为半固化片介质胶；

电阻膜层C包括矩阵式排列的多个电阻膜C，各电阻膜C的形状相同，且各电阻膜C的四周外侧均为半固化片介质胶；

电阻膜层D包括矩阵式排列的多个电阻膜D，各电阻膜D的形状相同，且各电阻膜D的外侧均为半固化片介质胶。

优选的，相邻天线之间设有两列超材料吸波单元。

优选的，超材料吸波单元中的各层之间均通过半固化片介质胶连接固定。

优选的，电阻膜层C包括四个电阻膜C。

优选的，电阻膜层D包括十六个电阻膜D。

优选的，各PMI泡沫层的厚度均相同。

优选的，各PET介质衬底的厚度均相同。

优选的，各电阻膜厚度相同。

本发明提供的具有隐身特性的阵列天线，解决了传统超材料吸波结构加载阵列天线的应用条件下，吸波特性大幅度下降的问题，调和了超材料吸波结构设计与实际应用之间的矛盾，改善了非均匀间距开槽超材料吸波结构在实际天线加载应用中的综合性能，具有可定制特性；所设计的超材料吸波结构应用于天线阵列，具有强度高、厚度薄，在1GHz至18GHz的超宽频带内都有良好的吸波效果；该吸波结构适用于机载、弹载、星载等平台下雷达天线的综合电磁隐身，具有重要的应用价值。

附图说明

图1是具有隐身特性的阵列天线的俯视示意图；

图2是超材料吸波单元的侧视示意图；

图3是电阻膜层A的俯视示意图；

图4是电阻膜层B的俯视示意图；

图5是电阻膜层C的俯视示意图；

图6是电阻膜层D的俯视示意图；

图7是超材料吸波结构的反射率对比曲线图。

附图标记：金属地层1，磁性吸波材料2，PMI泡沫层A31，PET介质衬底A32，电阻膜层A33，外层电阻膜331，内层电阻膜332，PMI泡沫层B41，PET介质衬底B42，电阻膜层B43，电阻膜B431，PMI泡沫层C51，PET介质衬底C52，电阻膜层C53，电阻膜C531，PMI泡沫层D61，PET介质衬底D62，电阻膜层D63，电阻膜D631，PET介质衬底E7，半固化片介质胶8，天线9。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。