[发明专利]一种吸透一体可控电磁防护材料

说明书

本发明提供一种吸透一体可控电磁防护材料，该材料包括：第一层金属面、第二层金属面和第三层金属面；其中，所述第一层金属面上包括呈阻性的金属环；所述第二层金属面为周期性网格金属结构；所述第三层金属面设有环形槽和PIN二极管，所述PIN二极管将第三层金属面上被环形槽分割的内部与外部进行连接；在所述第二层金属面与第三层金属面边缘处引入直流偏置点。本发明提供的吸透一体可控电磁防护材料，实现整个结构在两个正交极化方向上集吸波、低透波、高透波功能为一体，并可通过调节加载在下层结构的PIN二极管的偏置状态，对高透与低透两种状态进行切换控制。

技术领域

本发明涉及天线与电磁波技术领域，尤其涉及一种吸透一体可控电磁防护材料。

背景技术

在飞行器电磁防护领域，在外表面使用电磁防护材料是实现飞行器电磁防护的重要技术途径；同时由于机载天线是对雷达散射截面(RCS)有着显著影响的重要散射源，设计相应电磁防护材料作为天线罩来降低雷达的RCS也十分关键。而频率选择表面作为一种二维周期阵列结构，本质为一个空间滤波器，因其对不同频率电磁波的调控能力不同，按频率作用表现出明显的带通或带阻的滤波特性，因此对于飞行器与无线射频系统来说，基于频率选择表面的可控电磁防护材料是一种兼顾智能化电磁防护和系统工作的理想选择，可控电磁防护材料的上述需求是目前业界亟待解决的重要课题，有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明实施例提供一种吸透一体可控电磁防护材料，用以提供利用频率选择表面相关技术设计的吸透一体可控电磁防护材料。

本发明实施例提供一种吸透一体可控电磁防护材料，包括：第一层金属面1、第二层金属面2和第三层金属面3；其中，所述第一层金属面1上包括呈阻性的金属环；所述第二层金属面2为网格状金属结构，所述第三层金属面3设有环形槽和PIN二极管，所述PIN二极管将第三层金属面3上被环形槽分割的内部与外部进行连接，在所述第二层金属面2与第三层金属面3边缘处引入直流偏置点。本发明提供的吸透一体可控电磁防护材料，实现整个结构在两个正交极化方向上集吸波、高透波、低透波功能为一体，并可通过调节加载在下层结构的PIN二极管的偏置状态，对低透波率与高透波率两种状态进行切换控制。

根据本发明实施例提供的一种吸透一体可控电磁防护材料，所述吸透一体可控电磁防护材料包括依次平行设置的所述第一层金属面1、第一介质板层4、第二层金属面2、第二介质板层5和所述第三层金属面3。

根据本发明实施例提供的一种吸透一体可控电磁防护材料，还包括：设置于所述第一介质板层4和所述第二层金属面2之间的空气层6。

根据本发明实施例提供的一种吸透一体可控电磁防护材料，所述第一层金属面1为周期性排列的方形金属环，所述方形金属环的周长约为中心频率对应的一个工作波长。

根据本发明实施例提供的一种吸透一体可控电磁防护材料，所述方形金属环的四边加载集总电阻。

根据本发明实施例提供的一种吸透一体可控电磁防护材料，所述第二层金属面2为周期性网格状金属结构，每个周期所述网格状金属结构的中心由一个金属过孔与第三层金属面3实现金属连通；所述第三层金属面3为周期性排列的嵌入PIN二极管的金属结构单元。

根据本发明实施例提供的一种吸透一体可控电磁防护材料，所述第三层金属面3中的所述金属结构单元中间设方形的环形槽，所述环形槽的周长为中心频率对应的一个波长。

根据本发明实施例提供的一种吸透一体可控电磁防护材料，所述第一介质板层4与所述第二介质板层5为陶瓷材料，所述第二介质板层5与所述第一介质板层4为相同材质的陶瓷材料。

根据本发明实施例提供的一种吸透一体可控电磁防护材料，所述陶瓷材料的介电常数为3，介质损耗为0.008。

根据本发明实施例提供的一种吸透一体可控电磁防护材料，所述空气层6的厚度为中心工作频率对应的四分之一波长。