[发明专利]一种宽频伪装遮障吸波体电磁设计方法

说明书

本发明公开了一种宽频伪装遮障吸波体电磁设计方法，包含如下步骤：S1，对一吸波体进行建模，吸波体包含一空心六棱柱结构和梯度蜂窝结构；S2，选取空心六棱柱结构的横截面，进行平面区域等效结构材料的等效电磁计算；S3，基于平面区域等效结构材料方法对所述吸波体的梯度蜂窝结构材料进行等效电磁计算；S4，通过建立不同吸波体结构材料的等效电磁参数，对所述的吸波体结构材料反射率进行计算，优化吸波体的结构。本发明能够宽频带吸波体可应用于武器方舱、腔体、吸波建筑等的伪装遮障中，在达到优异的电磁波吸收或屏蔽效果的同时还具有表面防水特点，具有防氧化、质量轻等优点，是一种具有应用前景的伪装遮障吸波体。

技术领域

本发明涉及伪装遮障吸波体的电磁设计方法和制造技术，特别涉及一种宽频伪装遮障吸波体电磁设计方法。

背景技术

伪装遮障吸收材料能够尽可能达到降低雷达波后向散射的目的。针对防雷达伪装网需具有质量轻、防护波段宽、成本低的特点，多孔稀疏结构的雷达波吸收材料已得到重视。在多孔材料中，雷达波以折线的形式在孔和吸收基质间传播，比在均质材料中直线传播的距离长，增加了雷达波的损耗，同时进入孔内的雷达波在孔内多次反射，在反射过程中，雷达波被孔壁的吸收基质吸收。伪装网经历了采用了散射原理将金属丝编入织物后在各个方向上相对均匀并通过伪装网面的二次透射衰减，到后期采用不锈钢短纤维混纺于织物的织线中，从而弥补了金属丝纺织工艺不完善的问题；直至近来由伪装网面和热隔绝层组成，兼具防光学侦察和防雷达的特性的发展历程。

目前，通过多孔吸波结构可以增加雷达波在材料中的传输距离和损耗，可实现比片状结构材料更大的反射衰减。如瑞典的BMS-ULCAS由双层面料制成的一个单元，装饰物层切成三维的U型结构，永久性地固定在“无阻碍”平面衬里上，达到可见光和近红外伪装性能。美国ULCANS超轻型伪装网系统外形包括六边形和菱形部分，用绳环互相连接，基础设计包括附有切割图案的强韧性聚合物防钩挂纤维。英国GB2420169专利公开了l种可逆伪装网，该网的结构为双层网，第l层网覆盖着第2层网，第2层网的网格尺寸小于第1层网，该网是可以逆向反转的，能够呈现不同的伪装图案，能较好地适应其所处的地带。第1层网上附有伪装装饰物，该装饰物是涂覆后的纤维，经切断形成三维叶状形。装饰物的两面最好有不同的伪装色。另外，欧洲专利EP1464914中也提出了一种可替代二维和三维网的新型伪装网，这种网包括第1层网和第2层网，这种伪装网结合了常规二维和三维网的优点，这些专利和报道都指出了各种伪装网的结构形式，主要针对红外和可见光，对于雷达波吸波频段的效果还设计不多。而在宽频伪装吸波体设计方面，专利CN102490424A提出一种双面迷彩泡沫结构伪装隐身篷布材料，采用多层设计，由聚氨酯泡沫结构吸波内胆、PVC涂敷迷彩层复合而成，综合运用了软质聚氨酯泡沫材料的结构吸波特性、PVC涂敷迷彩布的优质工程化应用性能，兼具微波宽频带隐身性能、光学和红外伪装功能，同时还具有优秀的三防和阻燃性能。专利CN101995187A所述的一种红外、雷达一体化隐身织物，其具有海绵、热阻隔热以及光学迷彩三层，对于雷达波的反射达到5dB，对于雷达吸波性能的设计仅为单层结构。专利CN201510681300.5提出一种三维结构宽带吸波材料及其设计方法，将传统的电阻性频率选择表面吸波材料的泡沫介质层用具周期排布的，有一定折角的三维支架结构代替，上表面是一层电阻型频率选择表面，每个频选单元下面对应的是一个具有中心旋转对称结构的支架。这一类具有复杂结构的吸波材料设计均采用功能叠加的方式，对于雷达波吸波性能的设计仅为简单的单层设计，专利CN104979641A提出一种三明治结构的吸波材料，两侧是颗粒复合物损耗层，中间是高介电薄层，该材料采用的吸波结构为均匀结构，设计为简单的多层设计理论。文献“颜家斌,刘颖,胡传炘等，多波段草型伪装网的研制，表面技术，2008年”提出了一种三维草型伪装网的吸波机理，在雷达吸波涂层设计的基础上，提出了三维草型结构对雷达吸波效果的作用，三维草型结构在2～18GHz波段中，合格带宽为16GHz，其中最大衰减值可达30dB，该材料具有复杂结构，对于设计理论还未深入研究。文献“刘海韬,程海峰等,具有反雷达性能的伪装饰片基础布的制备及性能研究,兵器材料科学与工程,2006年”提出的伪装饰片基础布的制备工艺，该材料为简单的均匀结构，设计理论停留在单层结构上，对于复杂结构也未深入研究。