[发明专利]一种吸波透波一体化超材料天线罩及其应用

说明书

本发明涉及一种吸波透波一体化超材料天线罩及其应用，属于超材料领域。该天线罩包括介质结构层、吸波夹芯层和频率选择表面层。介质结构层包括第一和第二介质基板，第一介质基板设于吸波夹芯层的一侧，频率选择表面层设于吸波夹芯层的远离第一介质基板的一侧，第二介质基板设于频率选择表面层的远离吸波夹芯层的一侧。该天线罩通过设置介质结构层、吸波夹芯层和频率选择表面层，可实现在雷达天线罩工作频带内高效透波，同时利用频率选择表面对带外电磁波的反射作用作为吸波夹芯的反射层，实现吸波目的，从而实现对双(多)基站雷达或者空基雷达系统等利用收发分置的系统的隐身。将其用于光学成像或小型化天线或电磁波隐形中，吸波透波效果明显。

技术领域

本发明涉及超材料领域，且特别涉及一种吸波透波一体化超材料天线罩及其应用。

背景技术

超材料是一种人工电磁功能材料，其基本组成单元是介于宏观与微观之间的介观微结构。以左手材料，光子晶体，频率选择表面(FSS)为代表的超材料在光学成像，小型化天线，电磁波隐形等领域有广泛的应用前景。

目前，已有诸多金属箔周期单元结构作为FSS应用于天线罩领域。以FSS为基础的混合雷达罩技术可以实现天线系统频域的隐身。在天线罩中加入带通FSS可以制成带内透波、带外全反射的选频透波天线罩，可以使天线系统在透波频带内外表现出不同的RCS特性。FSS天线罩在天线系统工作频带内有很好的透波性能，不影响天线正常工作；在频带之外，可以借助隐身外形设计，将带外雷达波反射到远离来波的方向，减小带外单站RCS。

这种FSS天线罩通过将主要威胁方向的雷达来波反射到其它方向，面对单基站雷达探测能有效实现天线系统的隐身。

然而，这种隐身手段不能实现全方位的隐身，从某些视角来看可能产生很大的RCS增加。针对这种隐身技术缺陷的反隐技术也逐渐发展。其中，利用雷达组网技术的双(多)基站雷达或者空基雷达系统可以利用收发分置的系统，接收隐身目标散射到其他方向的雷达波信号，对其进行探测与识别，具有很强的反隐身潜力。FSS隐身天线罩面对这些反隐身技术有失去隐身能力危险。

因此，需要寻找一种性能较佳的吸波透波一体化超材料天线罩。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种吸波透波一体化超材料天线罩，该吸波透波一体化超材料天线罩通过设置介质结构层、吸波夹芯层和频率选择表面层，可以实现在雷达天线罩工作频带内高效透波，同时利用频率选择表面对带外电磁波的反射作用作为吸波夹芯的反射层，实现吸波目的，从而实现对双(多)基站雷达或者空基雷达系统等利用收发分置的系统的隐身，具有重要的应用前景。

本发明的目的之二在于提供一种上述吸波透波一体化超材料天线罩的应用，将其用于光学成像或小型化天线或电磁波隐形中，吸波和透波效果明显。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的：

本发明实施例提出一种吸波透波一体化超材料天线罩，包括介质结构层、吸波夹芯层和频率选择表面层。

介质结构层包括第一介质基板和第二介质基板，第一介质基板设置于吸波夹芯层的一侧，频率选择表面层设置于吸波夹芯层的远离第一介质基板的一侧，第二介质基板设置于频率选择表面层的远离吸波夹芯层的一侧。

优选地，第一介质基板和第二介质基板的厚度均不超过3mm。

进一步地，在本发明较佳实施例中，吸波夹芯层包括第一吸波夹芯层和第二吸波夹芯层，第一吸波夹芯层设置于第一介质基板与频率选择表面层之间，第二吸波夹芯层设置于第一吸波夹芯层与频率选择表面层之间。

优选地，第一吸波夹芯层与第二吸波夹芯层的厚度均不超过20mm。