[发明专利]新型二三维结合的双极化带通型雷达吸波体

说明书

本发明涉及新型二三维结合的双极化带通型雷达吸波体。传统的带通型雷达吸波体基于双层或多层二维平面级联的方式实现，在对损耗层进行设计时，需要对有耗元件所在结构进行特殊设计，才能够在吸波频段内得到低插损通带；而三维结构的带通型雷达吸波体将吸波腔和传输腔分开设计并堆叠而成，能够得到高选择性以及低插损的通带，但是其很难设计成双极化。所提出的二三维结合的双极化带通型雷达吸波体，采用传输线屏蔽的方式，利用传输线的特性对有耗层进行屏蔽，设计简单，原理清晰，结构轻便，并且具有良好的性能。

技术领域

本发明属于微波技术领域，涉及一种双极化带通型雷达吸波体。该种雷达吸波体能够用于设计战斗机雷达罩、军舰通信桅杆等军事应用，也可用于民用系统中，减少系统之间的干扰，或者用于微波暗室等减少室内电磁波的反射。

背景技术

在当前的军事应用中，雷达吸波体是用来减少雷达散射截面的有效方式之一，使得作战平台能够大幅提升其隐身特性。

雷达吸波体基于频率选择结构。传统的频率选择结构是一种空间滤波器，能够对特定频段、极化方式、入射角度的电磁波进行筛选，允许需要的电磁波透过，并反射不需要的电磁波，但是无法吸收电磁能量。因此，基于频率选择结构研制的天线罩只能够将不符合电磁特性的电磁波反射到偏离入射角的方向，从而减少雷达散射截面。这类天线罩能够对单站探测器起到隐形的效果，但是对双站、多站或者探测网络却无法提供有效的雷达散射截面的缩减。雷达吸波体的提出有效的解决了这个问题，其在工作频段内，能够透射电磁波，并且具有极低的损耗；在工作频段外，则以吸波体的形式存在，能够将电磁波完美吸收，从而达到理想的隐身效果。

目前国内外已经有许多带通型雷达吸波体被提出。传统的带通型雷达吸波体基于双层或多层二维平面级联的方式实现，在对损耗层进行设计时，需要对有耗元件所在结构进行特殊设计，才能够在吸波频段内得到低插损通带；而三维结构的带通型雷达吸波体将吸波腔和传输腔分开设计并堆叠而成，能够得到高选择性以及低插损的通带，但是其很难设计成双极化，与此同时，三维结构的带通型雷达吸波体的总体厚度相较于二维带通型雷达吸波体偏厚。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供基于二维平面和三维结构相结合的双极化带通型雷达吸波体。该带通型雷达吸波体结构采用一个加入集总电阻和端口阻抗渐变型缝隙电容的吸波面、一个二维带带通频率选择表面结合三维结构的方式，搭建出双极化带通型雷达吸波体，该结构能够实现低插损通带，以及通带两侧各一个宽吸波带。这种结构相对厚度薄，易于设计，便于加工，结构轻巧，相对于二维平面级联的吸波型雷达吸收体具有更强的机械强度，成本低。

本发明的二三维结合的双极化带通型雷达吸波体为周期性结构，每个结构单元从上至下包括吸波面、三维传输线结构以及带通频率选择表面。

所述的吸波面为周期性分布结构单元，以内嵌的方式与三维传输线结构形成电气连接。

所述的吸波面包括第一介质基片，以及镀在第一介质基片表面的第一至四端口阻抗渐变型缝隙电容、与第一至四端口阻抗渐变型缝隙电容相连接的第一至四集总电阻以及同时与四个电阻相连的第一金属圆环。

所述的三维传输线结构位于吸波面与带通频率选择表面之间，包括四块第二介质基片以及第一至四金属线。

四块第二介质基片依次相连成环形结构，并与第一介质基片垂直设置；

第一至四金属线分别镀在四块第二介质基片内侧壁上；金属线位于所在第二介质基片的中线上。

所述的第一至四金属线分别与吸波面上对应的第一至四端口阻抗渐变型缝隙电容形成电气连接。

所述的带通频率选择表面与第一介质基片平行设置，紧靠三维传输线结构，但不与三维传输线结构的第一、第二、第三、第四金属线形成电气连接。