[发明专利]一种双频点电磁特征主动电可调的动态伪装超表面

说明书

本发明公开了一种双频点电磁特征主动电可调的动态伪装超表面。该动态伪装超表面包括多个动态伪装超表面单元，每个单元包括上介质层、电阻层和下介质层；上介质层的上表面设置有带缺口圆环、变形的耶路撒冷十字架和PIN二极管，带缺口圆环包括两个对称设置的第一缺口，变形的耶路撒冷十字架设置于带缺口圆环的内部，且四根支架上分别设置一个第二缺口，所述两个第一缺口设置于相邻两个支架的中间位置；每个第一、第二缺口对应的位置分别设置一个PIN二极管；所述电阻层的上表面设置有电阻薄膜，下介质层的下表面为金属板。本发明能够通过FPGA对动态伪装超表面阵列进行调控实现RCS的快速变化，且具有工艺简单、成本低、重量轻的优点。

技术领域

本发明属于电磁功能材料技术领域，特别是一种双频点电磁特征主动电可调的动态伪装超表面。

背景技术

在微波波段的电磁识别中，目标的电磁特征是目标的电磁波散射、反射、绕射信号的综合体现，反映了目标的几何外形、材料组分、运动情况等特性，因此是S(2-4GHz)、C(4-8GHz)、X(8-12GHz)、Ka(12-18GHz)等各波段雷达用来探测、追踪、识别目标的重要依据。现代战争中，由于探测技术和精确制导武器越来越先进，侦查手段多、范围广、技术高，为了隐真求存，电磁伪装技术由此得到了飞速的发展。电磁伪装技术可有效地改变作战平台的可探测的特征信号，提高作战平台的效能，提高目标的生存能力，在现代军事中具有巨大战术价值和战略威慑作用。然而传统的被动电磁隐身与伪装技术，仅具有单一的电磁特征，已经难以满足现代装备工程应用需求。研究具有多频段、主动可调的电磁特征具有重要的意义。

Ghosh,S.等(Ghosh S,Srivastava K.Polarization-Insensitive Dual-BandSwitchable Absorber with Independent Switching[J].IEEE Antennas and WirelessPropagation Letters,2017:1-1.)提出了一种主动调控的单元设计方法，但是该设计无法实现每个单元单独调控，只能实现一排一排的调控，使得电磁特征浮动范围有一定的局限性。李猛猛等(李猛猛，孙龙，陈如山，丁大志等.一种基于幅度可调谐电控吸波超表面，CN108682962A.2018.)提出了一种幅度可调谐电控吸波超表面，解决了电磁特征浮动范围的问题，但是该设计仅仅局限于单频段的调控，无法实现双频段的调控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、易于加工的双频点电磁特征主动电可调的动态伪装超表面。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种双频点电磁特征主动电可调的动态伪装超表面，包括多个动态伪装超表面单元，且各个动态伪装超表面单元周期性地排列在介质基板上构成阵列，所述每个动态伪装超表面单元包括由上到下依次设置的上介质层、电阻层和下介质层；

所述上介质层的上表面设置有带缺口圆环、变形的耶路撒冷十字架和PIN二极管，带缺口圆环包括两个对称设置的第一缺口，变形的耶路撒冷十字架设置于带缺口圆环的内部，且四根支架上分别设置一个第二缺口，形成四个对称分布的第二缺口，所述两个第一缺口分别设置于相邻两个支架的中间位置；每个第一缺口、第二缺口对应的位置分别设置一个PIN二极管；所述变形的耶路撒冷十字架中心位于带缺口圆环的圆心位置，且该圆心位置设置第一金属过孔，带缺口圆环上设置第二、第三金属过孔，该两个金属过孔所在直线垂直于两个第一缺口所在直线；

所述电阻层的上表面设置有电阻薄膜；

所述下介质层的下表面为金属板。

进一步地，所述的双频点电磁特征主动电可调的动态伪装超表面，沿着圆环上第三金属过孔向外且与圆环相切的方向设置延伸结构，且该延伸结构的末端与LED二极管的一端连接，LED二极管的另一端设置第四金属过孔，第三、第四金属过孔用于导通LED二极管。