[发明专利]电可调的X波段吸波材料

说明书

本发明提供电可调的X波段吸波材料，包括多个加载有若干可变电容器件的吸波单元结构，任意个吸波单元结构内从上至下依次为介质基板、介质隔离板、金属基板，所述介质基板上布置为金属花纹的周期结构和可变电容器件，金属花纹的周期结构分为两部分，两部分中间为开口，焊接连接可变电容器件。本发明提出的一种基于变容二极管的可调X波段吸波材料用于解决现有吸波材料开关无法调节吸收功能、切换吸收频带中心偏移不明显的问题，实现X波段内开关吸收功能，可在X波段内不同频率吸波。

技术领域

本发明吸波材料领域，尤其涉及一种电可调的X波段吸波材料。

背景技术

雷达探测技术的日益先进，对吸波材料的要求越来越高，不仅要求吸波材料“薄、轻、宽、强”，而且要求“智能化”，传统的雷达吸波材料一旦制作出来，其电磁特性就已固定，难以满足日益变化的应用需求，如何实现吸波材料反射特性智能改变成为吸波材料研究的热点。

近年来，随着人们对超材料吸波结构的关注度逐渐提高，超材料吸波结构的研究设计越来越多，人们对超材料吸波结构的性能要求也越来越高，常见的宽频带宽角度极化不敏感超材料吸波结构已经无法满足现代通信系统对频率可调谐的超材料吸波结构的需求。目前，频率可调的宽频带超材料吸波结构虽然已取得一定进展，但还需进一步的研究。

目前为止，现有的复合吸波材料多在X波段8～12GHz有较好的吸波效果，如中国专利申请公布号CN103490171A，名称为“一种复合宽频吸波材料”，该发明公开的复合宽频吸波材料包括金属地板、介质板、频率选择表面和基体材料层，频率选择表面和地板分别设于介质板的上下表面，基体材料层涂覆于频率选择表面上，频率选择表面设有若干周期排列的无源谐振单元，无源谐振单元采用耶路撒冷十字型结构，该发明在4.6～14.8GHz频带内反射系数小于-10dB，在一个相对较宽的频带范围内具有良好的吸波特性。但该发明的吸收频率固定，无法在不同的频带切换，也无法选择是否开启吸波功能。

中国专利申请公布号CN105140654A，名称为“频率可调宽带超材料吸波结构”，该发明公开了一种介质基宽带可调超材料吸波体，设计吸波材料以及超材料领域，该发明能通过改变电阻值和电感值的大小，实现宽吸波频带的频率连续可调。该发明吸收频带较宽，但其可调的中心频率变化范围只有其吸收带宽的50％，无法选取X波段内特定的频率进行吸收。

中国专利申请公布号CN102752996A,名称为“频率可调的吸波装置”，该发明通过在吸波超材料上，设置电抗可调节的变抗器件以及用于调节变抗器件的主控单元。可通过主控单元对设置在每个超材料单元上的变抗器件进行控制，进而对每个超材料单元的等效电磁参数进行调节，使吸波超材料对不同频率的入射电磁波均满足阻抗匹配特性和衰减匹配特性，该吸波装置具有较宽的吸波频带和较高的吸波效率，但是实现难度大，对超材料单元本身要求很高，且控制方式复杂，制造成本较高。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种基于电可调的X波段吸波材料，用于解决现有吸波材料吸收频率调整难度大、不能连续调节的问题，实现对X波段内不同频率电磁波吸收。

本发明采用如下技术方案：

电可调的X波段吸波材料，能改变吸波材料的吸收频率，是一种新的加载变容二级管的吸波单元结构。

其中任意一个单元结构，采用介质基板、介质隔离板、金属基板的结构，其从上至下依次为介质基板、介质隔离板、金属基板，其中介质基板上布置为金属花纹的周期结构和可变电容器件，单个吸波单元尺寸为8mm×7.6mm，金属花纹由不同长度的金属丝组成，金属丝宽0.7mm，金属丝开口间隙宽0.7mm，厚度为0.017mm。

所述介质基板，介电常数为4.4，损耗角正切0.025，厚度为2mm，介质隔离板采用芳纶蜂窝纸时，介电常数1.07，损耗角正切0.0024，厚度为1.5mm，最底部为金属基板。