[发明专利]一种曲面共形的超材料表面滤波装置在审
申请号: | 202010599934.7 | 申请日: | 2020-06-28 |
公开(公告)号: | CN111916915A | 公开(公告)日: | 2020-11-10 |
发明(设计)人: | 阙凯峰;任百玲;孙兆阳;刘昊 | 申请(专利权)人: | 北京遥测技术研究所;航天长征火箭技术有限公司;北京航天金泰星测技术有限公司 |
主分类号: | H01Q15/00 | 分类号: | H01Q15/00 |
代理公司: | 中国航天科技专利中心 11009 | 代理人: | 茹阿昌 |
地址: | 100076 北京市*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 曲面 材料 表面 滤波 装置 | ||
一种曲面共形的超材料表面滤波装置,包括:柔性介质基板和紧贴于介质基板上表面的金属方环,介质基板表面刻蚀有金属阵列表面,金属阵列表面由多个铜箔单元阵列而成,每个铜箔单元均包括外圈矩形框和内圈矩形区域;外圈矩形框和内圈矩形区域之间的铜箔蚀刻去除,形成间隙,两相邻铜箔单元之间无缝连接。由内至外依次为:安检对象、金属阵列表面、介质基板和安检仪主机。安检仪的毫米波天线臂在介质基板和安检仪主机之间的环形区域旋转,安检仪的毫米波天线臂与介质基板不接触。本发明通过覆盖在安检仪主机发射前段实现空间电磁波有效过滤。
技术领域
本发明属于毫米波安检成像技术领域,涉及一种曲面共形的超材料表面滤波装置,更具体的,涉及一种圆柱面共形的超材料表面滤波装置。
背景技术
近年来国内外的恐怖袭击事件频繁发生,危险物品的种类也越来越多,传统的安检手段已经不满足当前安检市场的需求。传统的金属探测器仅能探测金属违禁品,对塑料炸弹、陶瓷刀具都无能为力;X光安检设备虽然能检测所有的违禁物品,但是对人体健康有一定的威胁,不是最佳的安检手段。目前毫米波三维成像技术是一种替代传统安检手段的有效方法。L3公司的圆柱扫描三维成像系统是目前市场上主要的毫米波三维成像系统。现有毫米波安检仪采用亚克力或者玻璃覆盖在天线臂前端,起到保护效果,但由于亚克力和玻璃材质透波性缺陷,导致毫米波产生了一定程度的衰减,不利于成像。
发明内容
本发明的技术解决问题是:为了实现对圆周扫描三维成像系统收发天线阵列前端的全覆盖,并实现较好的毫米波透射效果,本发明提出了一种曲面共形的超材料表面滤波装置。
本发明的技术方案是:
一种曲面共形的超材料表面滤波装置,包括:金属阵列表面、介质基板;
介质基板表面刻蚀有金属阵列表面;
金属阵列表面由多个铜箔单元阵列而成,每个铜箔单元均包括外圈矩形框和内圈矩形区域;外圈矩形框和内圈矩形区域之间的铜箔蚀刻去除,形成间隙;两相邻铜箔单元之间无缝连接;
由内至外依次为:安检对象、金属阵列表面、介质基板和安检仪主机;安检仪的毫米波天线臂在介质基板和安检仪主机之间的环形区域旋转;安检仪的毫米波天线臂以安检对象为轴线旋转;
安检仪的毫米波天线臂发射出的电磁波依次穿过介质基板和金属阵列表面后照射到安检对象表面;安检对象反射出的回波信号依次穿过金属阵列表面和介质基板后被安检仪的毫米波天线臂接收;
介质基板和安检对象不接触。
铜箔单元的边长为10mm,外圈矩形框和内圈矩形区域之间的单边间隙为1mm。
介质基板为圆筒结构,介质基板的轴线与毫米波天线臂的旋转轴重合。
介质基板的轴线长度大于250mm。
介质基板的材料为玻璃纤维材料、陶瓷材料或罗杰斯5880材料中的任意一种。
经过介质基板和金属阵列表面透射的回波信号和经过介质基板和金属阵列表面透射的发射信号频率相同。
透射谱段与安检仪整机所需频段相同。
介质基板的厚度取值范围为2mm~4mm。
本发明与现有技术相比的有益效果是:
本发明设计了一种曲面超材料表面,将其覆盖在毫米波天线臂前端,起到了空间滤波的作用,相比于传统的亚克力表面,本发明曲面超材料对于提升毫米波的透射效果和过滤空间杂波的效果更好。
附图说明
图1为本发明系统框图;
图2为本发明铜箔单元示意图;
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