[发明专利]一种分布参数的吸透一体超材料结构

说明书

本发明公布了一种分布参数的吸透一体超材料结构包括超材料透射结构和周期性超材料结构，超材料透射结构与周期性超材料结构间隔平行相对设置；超材料透射结构包括金属板，金属板上设有环形孔；周期性超材料结构包括基板，基板的中心印刷有面电阻。本发明的一种分布参数的吸透一体超材料结构，通过基板上印刷面电阻形成周期性超材料结构，利用面电阻对入射电磁波的吸收特性，并结合采用金属板上设置环形孔形成分布式参数，使面电阻保持对电磁波的吸收能力的同时，具备在部分频段对电磁波的透射能力，复合上超材料结构的背板，实现对电磁波的吸透一体设计。

技术领域

本发明涉及微波技术领域，更具体地，涉及一种分布参数的吸透一体超材料结构。

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/带外吸波特性的全新超材料结构(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金属结构和集总参数元件(一般为电阻)组合的FSR，而针对全分布参数结构研究的FSR非常少。这是由于FSR如果全部采用分布参数结构，其吸波率较低、吸波带宽较窄且很难在吸波的同时实现透波。但分布参数结构的吸透一体超材料具有良好的制造一致性(无需焊接器件)，在飞行器隐身设计、电磁屏蔽等大规模实际应用中有着极大的应用前景。

因此，急需发明一种无需焊接器件的分布参数结构的吸透一体超材料，以满足实际需要。

发明内容

本发明提供一种分布参数的吸透一体超材料结构，可以实现无需焊接器材，对对电磁波的吸收能力的同时，具备在部分频段对电磁波的透射能力。

根据本发明的一个方面，提供一种分布参数的吸透一体超材料结构，包括超材料透射结构和周期性超材料结构，所述超材料透射结构与所述周期性超材料结构间隔平行相对设置；所述超材料透射结构包括金属板，所述金属板上设有环形孔；所述周期性超材料结构包括基板，所述基板的中心印刷有面电阻。

在上述方案基础上优选，所述面电阻在所述金属板上的投影面积小于所述环形孔内的面积。

在上述方案基础上优选，所述基板的面积大于所述面电阻的面积。

在上述方案基础上优选，所述面电阻的形状与所述环形孔的形状相同。