[发明专利]吸透一体频率选择表面结构

说明书

本发明公开了一种吸透一体频率选择表面结构，具有两个吸收频带，由弯曲条状金属贴片、第一类型方形介质基板、贴片电阻、空气层、第二类型方形介质基板、方形金属贴片和方环金属贴片构成。本发明的具有吸透一体特性的频率选择表面结构，在保证C波段内宽频带的低插损透波的同时，使得透波频带上下均具有吸波频带，以极小的尺寸实现了宽频带的电磁波传输控制，非常适合与绝大部分厚度的蒙皮、外壳、保护罩等结构进行结合，发挥其特有的电性能；同时入射角度在0‑30度时，电磁波传输特性保持稳定。

技术领域

本发明属于电磁场与微波技术领域，尤其涉及一种吸透一体频率选择表面结构。

背景技术

现代战争中，飞行器上的雷达天线系统是重要的散射源，在某些频率和视角范围内具有很高的雷达散射截面(RCS)，减小天线系统的RCS是飞行器实现隐身的重要课题。频率选择表面(Frequency Selective Surface，FSS)是由大量周期性排列、具有特定形状的金属贴片单元或金属平面间缝隙所组成的二维结构，当入射电磁波频率在单元的谐振频率上时，FSS呈现出全反射(贴片型)或全透射(孔径型)，其他频率的电磁波可透过FSS(贴片型)或被全反射(孔径型)，因此FSS可有效的控制电磁波的传输特性，被广泛应用在天线罩中。

当敌我双方雷达工作频段不同时，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。带内RCS由天线而非天线罩决定；在工作频带之外，RCS将由天线罩的结构和形状决定；在过渡频带处，RCS则由FSS天线罩和天线两者共同决定。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身技术也逐渐发展。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。针对这种新要求，一种具有带内透波/带外吸波特性的频率选择表面(Frequency Selective Radome，FSR)被提出。

目前绝大多数的吸透一体频率选择表面研究成果都是低频透波/高频吸波与高频透波/低频吸波FSR，而针对透波频带上下均具有吸波特性的FSR研究非常少。这是由于FSR如果要具有透波频带上下均有吸波频带的特性，首先吸波频带不能影响到透波频带的透波性能，因此需要足够宽的匹配频带。同时又要保证恒定的较小的单元尺寸能够满足宽频带内的透波/吸波特性，具有很大的难度。由于频率选择表面本质上是一种空间的滤波器，为了它能够提供更好的带外抑制特性，其应当具备通带两端均能够吸波的性能，以便获得更好的隐身性能，这种吸透一体频率选择表面在飞行器隐身设计、电磁屏蔽等实际应用中有着极大的应用前景。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出一种吸透一体频率选择表面结构，频率选择表面的透波频带上下均有吸波频段。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种吸透一体频率选择表面结构，包含上层有耗层、中间空气层和下层无耗层；

其中，所述上层有耗层包括四片呈中心对称的弯曲条状金属贴片、四个贴片电阻和一块第一类型方形介质基板；每个金属贴片可以看作一条平直的条状金属贴片经过多次弯曲形成，相邻两个弯曲条状金属贴片由一个贴片电阻相连接，四个贴片电阻完全相同，四个弯曲条状金属贴片对称的中心与方形介质基板的中心对齐；