[发明专利]一种宽频透波的吸透一体电磁超结构

说明书

本发明涉及透波隐身结构材料技术领域，尤其是指一种宽频透波的吸透一体电磁超结构，其所述吸透一体电磁超结构包括从上至下依次层叠设置的阻抗超结构层和透波单元，所述透波单元设置有至少一个，所述透波单元包括低介电层以及设置在低介电层下方的透波超结构层；所述阻抗超结构层包括第一介质基板以及设置在第一介质基板上的贴片电阻、一个谐振方环和两个E形偶极子谐振片；所述透波超结构层包括第二介质基板和设置在第二介质基板上的透波谐振金属片。本发明结构新颖，实现了吸波和宽频透波性能，进一步的，本发明使用相对较少的超结构层实现宽频透波性能，工程加工简单，易于大批量生产。

技术领域

本发明涉及透波隐身结构材料技术领域，尤其是指一种宽频透波的吸透一体电磁超结构。

背景技术

随着雷达技术的快速发展，军用天线罩在保证工作频率透波的情况下，要具备一定的隐身性能。目前，隐身天线罩的研究主要集中在频选表面，但频选表面类天线罩不具备多站雷达探测隐身性能。由于在保证透波性能的同时，具备一定的吸波能力，透波、吸波一体化材料在天线罩领域被广泛地研究，其必将应用到未来天线罩设计中。

在目前技术条件下，透波、吸波一体化材料要么透波频段相对较窄，满足不了当前天线罩宽频透波要求，要么超材料结构层数太多，在工程上不易实现。针对隐身天线罩透波宽频化和工程上易加工，现设计一种宽频透波的吸透一体电磁超结构。

发明内容

本发明针对现有技术的问题提供一种宽频透波的吸透一体电磁超结构，结构新颖，实现了吸波和宽频透波性能，在透波频段有3个谐振频率，有效拓宽了透波频段，实现了4.3GHz的宽透波频带(S21≥-1dB)；进一步的，本发明使用相对较少的超结构层实现宽频透波性能，工程加工简单，易于大批量生产。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的一种宽频透波的吸透一体电磁超结构，所述吸透一体电磁超结构包括从上至下依次层叠设置的阻抗超结构层和透波单元，所述透波单元设置有至少一个，所述透波单元包括低介电层以及设置在低介电层下方的透波超结构层；

所述阻抗超结构层包括第一介质基板以及设置在第一介质基板上的贴片电阻、一个谐振方环和两个E形偶极子谐振片；

所述透波超结构层包括第二介质基板和设置在第二介质基板上的透波谐振金属片。

其中，所述吸透一体电磁超结构按周期P呈阵列分布。

优选地，所述周期P的尺寸为10-16mm。

优选地，所述阻抗超结构层和透波超结构层均为正方形或者菱形，边长为P。

其中，所述谐振方环为短边开口长边相连谐振方环，所述短边开口长边相连谐振方环为金属贴片，其中长边边长为3-5mm,短边边长为1-3mm，宽度为0.2-0.6mm，开口为0.2mm。

其中，所述E形偶极子谐振片为E形金属贴片，其中E形金属贴片的中间横金属片长度L1为3-6mm，宽度为0.2-1mm，竖金属片长度L2为9-14mm，宽度为0.2-1mm，两端横金属贴片长度L3为1-5mm、宽度为0.2-1mm。

优选地，所述贴片电阻的阻值为50-200欧姆。

其中，所述透波谐振金属片包括金属方框以及设置在金属方框内的五个金属方块，所述金属方框边长为P，宽度为0.5-2.5mm，所述五个金属方块包括中心金属方块以及分别扣在中心金属方块四个边角处的边角金属方块，所述中心金属方块的边长为4-7.5mm，所述边角金属方块的边长为0.5-3mm。

优选地，所述低介电层为蜂窝或者PMI泡沫材料；所述阻抗超结构层与所述透波超结构层之间的低介电层的厚度为13-17mm，相邻两个透波超结构层之间的低介电层的厚度为3-6mm。