[发明专利]复合贴片型曲面频率选择表面阵列的制作方法

说明书

本发明涉及FSS天线罩制作技术领域，具体公开一种复合贴片型曲面频率选择表面阵列的制作方法。制作方法包括步骤：S1、通过三维建模软件对两个掩膜壳体分别进行三维建模；S2、分别输入3D打印设备中成型；S3、将第一掩膜壳体附于基底介质壳体外表面，在未被第一掩膜壳体遮挡的基底介质壳体表面制备金属膜层；S4、将第一掩膜壳体取下，涂覆正性光刻胶；S5、将第二掩膜壳体附上，进行曝光处理；S6、将第二掩膜壳体取下，进行显影处理；S7、对基底介质壳体进行刻蚀，用去胶液去除剩余的光刻胶，清洗、干燥。本发明的制作方法可以更加方便快捷地制作复合贴片型曲面FSS阵列。

技术领域

本发明涉及FSS天线罩制作技术领域，特别涉及一种复合贴片型曲面频率选择表面阵列的制作方法。

背景技术

频率选择表面(Frequency Selective Surfaces，简称FSS)是由周期排列的金属图形单元构成的新型人工电磁材料，它具有空间滤波的功能，最重要的应用领域是FSS天线罩。FSS天线罩能够对己方雷达工作频段透明，而对敌方探测雷达频段屏蔽，是武器装备雷达导引头舱对雷达隐身的首选技术途径。以美国为首的各军事强国已将该项技术应用于隐身战机、导弹和舰船上，但对核心技术均严格保密。而国内目前的应用则寥寥无几，复杂曲面FSS衬罩加工难是制约其工程应用的主要瓶颈，曲面FSS阵列制作尤为困难。

曲面FSS阵列壳体是FSS天线罩的重要组成部分，与介质基底罩随形复合在一起，其图形单元及排布的精度对FSS天线罩谐振频率、带宽等关键指标影响很大。对于简单直锥外形天线罩，采用柔性膜转移法即可获得曲面FSS阵列，即采用平面工艺在柔性薄膜上制作FSS阵列，再将其贴覆在曲面介质上。然而对于大多数不可展开成平面的天线罩外形如球形、椭球形及其它异形结构而言，这种方法则意味着更多的分片和褶皱，进而导致电性能劣化。研究者们还尝试了柔性膜热塑成型反贴法、机器人数字化加工法等，但效果均不理想，存在精度低、效率低及可靠性差等问题。

CN103395205B中公开了一种立体打印技术制作曲面频率选择表面的方法。该方法将曲面FSS模型输入到立体打印机，以非金属材料为打印材料进行快速成型，然后将表面进行金属化得到曲面FSS阵列壳体。该方法在形成曲面FSS图形阵列时具有直接、快捷的优势，但只能够制作简单的开孔单元阵列，无法制作复合贴片型FSS曲面单元阵列。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种新的曲面频率选择表面阵列的制作方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种复合贴片型曲面频率选择表面阵列的制作方法，所述制作方法包括步骤：

S1、通过三维建模软件对第一掩膜壳体和第二掩膜壳体分别进行三维建模，，设置第一掩膜壳体和第二掩膜壳体与基底介质壳体之间的对位靶标，得到第一掩膜壳体模型和第二掩膜壳体模型；

S2、将所述第一掩膜壳体模型和第二掩膜壳体模型分别输入3D打印设备中成型，得到第一掩膜壳体和第二掩膜壳体；

S3、将所述第一掩膜壳体附于基底介质壳体外表面，通过调整使两层壳体紧密贴合，在未被第一掩膜壳体遮挡的基底介质壳体表面制备金属膜层；

S4、将所述第一掩膜壳体取下，在基底介质壳体外表面涂覆正性光刻胶；

S5、将所述第二掩膜壳体附于基底介质壳体外表面，通过调整使两层壳体紧密贴合，通过曝光设备进行曝光处理；

S6、将所述第二掩膜壳体取下，对基底介质壳体进行显影处理；

S7、将显影处理后的基底介质壳体进行刻蚀，用去胶液去除剩余的光刻胶，清洗、干燥，形成复合贴片型曲面频率选择表面阵列。

优选的，所述基底介质壳体的厚度为0.5mm～40mm。