[发明专利]一种基于AFSS的多频段可调谐宽带吸波体

说明书

本发明公开了一种基于AFSS的多频段可调谐宽带吸波体，从左至右，包括有第一层有源频率选择表面、第一层泡沫层、第二层有源频率选择表面、第二层泡沫层和金属背板层；本发明中采用了双层有源频率选择表面，其相对于单层频率选择表面而言，其可以实现目标频段多频段宽带可调谐吸波。2)本发明中的有源频率选择表面金属单元采用了上下两个方向相反的箭头组成的单元，并在两个相邻单元箭头部位之间存在有缝隙，在缝隙之间焊接二极管连接，通过对吸波体结构的表面电流分析可以得出，表面电流主要分布在金属单元片上，并且表面电流汇集到双箭头结构的箭头顶端位置，箭头顶端缝隙间所加载的二极管通过欧姆损耗将入射电磁波的能量转化为热能，提高对电磁波的损耗，从而扩展吸波体的吸收带宽。

技术领域

本发明属于电磁隐身技术领域，具体涉及一种基于AFSS的多频段可调谐宽带吸波体。

背景技术

由于各种反隐身技术的发展和精确制导武器的相继问世，以及更加复杂的战场电磁环境，电磁隐身技术成为了应对这一挑战的关键研究。频率选择表面(FrequencySelective Surface,FSS)对电磁波具有选择透过性，美国在上世纪60年代便对FSS理论进行研究，如今这项技术以应用到美军服役的隐形战斗机中。有源频率选择表面(ActiveFrequency Selective Surface,AFSS)是指在FSS中加入二极管或者变容二极管，通过调节偏置电压或电流来改变FSS的谐振效应，提高FSS使用的机动性和抗干扰性。无源FSS吸波体在实际应用过程中难以适应现实复杂的电磁环境，难以在不同波段雷达的探测下有效工作。

因此，针对以上不足，需要提出一种基于AFSS的多波段可调谐宽带吸波体，以适应更加复杂的电磁环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于AFSS的多频段可调谐宽带吸波体，以达到在雷达探测频段内隐身的效果，并通过控制吸波频带的移动以适应复杂的电磁波环境。

本发明这种基于AFSS的多频段可调谐宽带吸波体，包括有第一层有源频率选择表面、第一层泡沫层、第二层有源频率选择表面、第二层泡沫层和金属背板层；

其中：第一层有源频率选择表面由金属单元阵列、介质层和二极管组成，金属单元刻蚀在介质层上表面，金属单元在介质层上呈周期性阵列分布；相邻的金属单元的缝隙中焊接有二极管；

第二层有源频率选择表面由金属单元阵列、介质层和二极管组成，金属单元刻蚀在介质层上表面，金属单元在介质层上呈周期性阵列分布，形成金属单元阵列；相邻的金属单元的缝隙中焊接有二极管；

第一层有源频率选择表面含有金属单元和二极管的一面与第一泡沫层接触，第二层有源频率选择表面含有金属单元和二极管的一面与第一泡沫层接触。

所述的第一层有源频率选择表面和第二层有源频率选择表面的金属单元的形状均为上下两个方向相反的箭头组成的单元，两个相邻单元箭头部位之间存在有缝隙，在缝隙之间焊接二极管连接。

所述的上下两个方向相反的箭头组成的单元其直线宽度大于斜线宽度，箭头单元直线高度大于斜线高度，两个箭头之间通过箭头单元的直线相连接。

所述的上下两个方向相反的箭头单元箭头直线与斜线之间夹角₁5°≤α≤75°。

第二层有源频率选择表面中金属单元的尺寸是第一层有源频率选择表面中金属单元的尺寸的两倍。

所述的介质层表面刻蚀好金属单元阵列后，需要介质层上金属单元阵列外侧刻蚀出方形外加偏置线，框住金属单元阵列，对整个阵列施加偏置电压。

所述金属单元阵列中焊接的二极管方向一致或者方向相反。

所述的二极管选用贴片型二极管。

所述的介质层为低介电常数高强度材料；所述的金属单元采用导电材料制备而成；所述的泡沫层采用低密度低介电常数发泡材料制备而成。