[发明专利]基于并联LC谐振器加载的通带嵌入型频率选择吸波体

说明书

本发明提出了一种基于并联LC谐振器加载的通带嵌入型频率选择吸波体，主要解决现有技术结构复杂的问题，包括m×n个周期性排列的吸波体单元，吸波体单元包括上下级联中间设有空气层的通带嵌入型吸波结构和带通频率选择结构；通带嵌入型吸波结构，包括第一介质板，其下表面印制有四个条状贴片，上表面印制有加载并联LC谐振器和电阻的耶路撒冷十字形贴片，二者通过金属化过孔连接；带通频率选择结构，包括上下层叠的第二介质板和第三介质板；所述第二介质板的上表面印制有第一方形环贴片和位于其内部的第一末端蜿蜒十字形贴片；第三介质板的上表面印制有标准十字形贴片，下表面印制有第二方形环贴片和位于其内部的第二末端蜿蜒十字形贴片。

技术领域

本发明属于电磁防护技术领域，涉及一种通带嵌入型频率选择吸波体，具体涉及一种基于并联LC谐振器加载的通带嵌入型频率选择吸波体。

背景技术

频率选择吸波体具有通带低损耗透波，阻带显著吸波的滤波特性。相较于传统的频率选择表面，能够避免带外镜面反射。在保证被防护设备整体性能的同时，实现双基站雷达散射截面积减缩，达到隐身的目的。

最早的频率选择吸波体以吸波透波罩的形式出现，该结构为包括一层带通FSS和一层电阻性的吸波表面的复合多层结构。现有频率选择吸波体结构通过将吸波体的通带和吸波带频段分开设置，使吸波体结构的通带位于吸波带以上频段，从而降低吸波带频段内的电磁反射。但该结构会在通带和吸波带之间形成较宽的频率间隙，且关于通带对称的另一侧的频段内仍存在强电磁反射。具有嵌入型通带特性的频率选择吸波体便能克服这些不足。

现有的具有嵌入型通带特性的频率选择吸波体结构包含吸波层，支撑层和透波层。根据所需滤波特性构建等效电路从而得到电路参数，在吸波层上加载电阻元件来实现吸波的效果，构成频率选择吸波体。然后再在电阻元件两端加载的串联LC谐振器，构成通带嵌入型频率选择吸波体。在谐振时，串联LC谐振器阻抗为零，相当于一根导线连接金电阻两端使得电阻短路，此时电阻不消耗能量，屏蔽了吸波层的吸波效果，而在谐振频率两侧的频段依旧保持吸波特性，实现了通带嵌入特性。正因如此，这种结构必须要引入额外的串联LC偏置支路。如2017年，OmarAA和Shen Z等人在期刊《IEEE Transactions onAntennas&Propagation》第PP卷99期第1页发表的文章“Absorptive Frequency-SelectiveReflection and Transmission Structures”中，公开了一种三维的通带嵌入型吸波体结构，该结构由沿xyz坐标轴周期排列的单元组成。单元包括两层介质板和一个二面角形的导体平板，介质板上印制微带线，微带线上和微带线与导体平板之间加载了电阻用以实现吸波功能。为了实现通带嵌入的目的，其每个电阻两端均连接一条串联LC谐振支路，这样造成了结构复杂化且不易于加工。

又如2017年，ShangY,Shen Z和Xiao S.等人在期刊《IEEE Transactions onAntennas&Propagation》第62卷11期5581-5589页发表的文章“Frequency-SelectiveRasorber Based on Square-Loop and Cross-Dipole Arrays”中公开了一种基于方形环和交叉偶极子阵列的通带嵌入型频率选择吸波体结构，该结构由在xoy面上周期排列的单元组成。单元包括两层介质板，上层介质板印制方形环和交叉偶极子形状，在方形环每条边和交叉偶极子中间加载了电阻用来实现吸波功能，又分别设计偏置串联LC谐振支路，实现通带嵌入的目的。这种额外的偏置串联LC谐振支路使得结构复杂、线路冗杂、集成度低，还得根据吸波体的结构单独设计，否则会降低吸波体的吸波效果。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提出了一种基于并联LC谐振器加载的通带嵌入型频率选择吸波体，用于解决现有通带嵌入型频率选择吸波体结构复杂的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：