[发明专利]温度调控二维全向金属-介质复合隐身器件及制作方法

权利要求书

1.一种温度调控二维全向金属-介质复合隐身器件，其特征在于，包括：

隐身器件主体，所述隐身器件主体包括第一电介质板、第二电介质板和环形金属十字阵列；其中，所述第一电介质板的介电常数高于所述第二电介质板的介电常数，所述第一电介质板和所述第二电介质板均为圆环柱状，所述第一电介质板和所述第二电介质板交替排列构成层状堆叠结构，所述层状堆叠结构为具有圆柱状空间的圆环柱状体；所述第一电介质板的两侧面上分别附着N层所述环形金属十字阵列，所述N为大于1的整数，每层所述环形金属十字阵列包括多个长方体晶格单元，其中，每个所述晶格单元内包含有两个对称分布于所述第一电介质板两侧面的金属十字，每层所述环形金属十字阵列的所述晶格单元和单元内的所述金属十字的几何尺寸相同，不同层所述环形金属十字阵列的所述晶格单元和单元内的所述金属十字的几何尺寸不同；

温度控制系统，所述温度控制系统用于控制所述隐身器件主体所处的环境温度，以改变所述第一电介质板本身的介电常数，使所述隐身器件主体的频率特性曲线发生移动，实现对所述隐身器件工作频率的调谐。

2.根据权利要求1所述的温度调控二维全向金属-介质复合隐身器件，其特征在于，所述第一电介质板的介电常数随温度的变化而变化，并且所述第一电介质板的介电常数的数值大于50。

3.根据权利要求2所述的温度调控二维全向金属-介质复合隐身器件，其特征在于，所述第二电介质板的介电常数范围为0.8～2.0。

4.根据权利要求1所述的温度调控二维全向金属-介质复合隐身器件，其特征在于，所述隐身器件主体以zrθ柱坐标系为参考时，其中，z轴为所述隐身器件主体的轴向方向，r轴为所述隐身器件主体的径向方向，θ轴为所述隐身器件主体的切向方向，所述金属十字阵列中的所述金属十字的两条金属臂分别平行于r轴方向和θ轴方向。

5.根据权利要求4所述的温度调控二维全向金属-介质复合隐身器件，其特征在于，

所述隐身器件在电场始终在Z轴方向偏振的情况下需要各向异性及梯度分布的电磁参数为按照如下公式得到：

其中，μ_r为径向的磁导率；

μ_θ为切向的磁导率；

ε_z为轴向的介电常数；

r_a为所述隐身器件主体的内部边界的半径；

r_b为所述隐身器件主体的外部边界的半径；

r为所述隐身器件主体的中第1至第N层中任意一层所述金属十字环形阵列的圆环半径。

6.根据权利要求4所述的温度调控二维全向金属-介质复合隐身器件，其特征在于，所述金属十字阵列中的单个所述金属十字沿r轴和θ轴方向的两条金属臂长度不同。

7.根据权利要求4所述的温度调控二维全向金属-介质复合隐身器件，其特征在于，所述晶格单元的几何尺寸小于工作频率下电磁波波长的1/5。

8.根据权利要求1所述的温度调控二维全向金属-介质复合隐身器件，其特征在于，所述隐身器件的工作频率随所述环境温度变化而改变。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的温度调控二维全向金属-介质复合隐身器件，其特征在于，所述温度控制系统包括加热/冷却板，所述加热/冷却板设置在所述隐身器件主体的一端端部处；或者，所述温度控制系统为基于热对流或热辐射的温度调控装置。

10.一种温度调控二维全向金属-介质复合隐身器件的制作方法，其特征在于，所述温度调控二维全向金属-介质复合隐身器件为根据权利要求1-9中任意一项所述的温度调控二维全向金属-介质复合隐身器件，所述制作方法包括如下步骤：

采用机加工的方式加工出所需几何尺寸的所述第一电介质板和所述第二电介质板；

在所述第一电介质板两侧面上加工出所述金属十字阵列；

将附着有所述金属十字阵列的所述第一电介质板和所述第二电介质板交替排列构成层状堆叠结构，得到所述隐身器件主体；

将所述隐身器件主体置于所述温度控制系统中。