[发明专利]一种2.5D多层频率选择表面

说明书

本发明公开了一种2.5D多层频率选择表面，包括自上而下依次层叠的多层条带集总电阻的吸波层、空气层和金属反射层，吸收层包括第一介质板、第二介质板、第一FSS层、第二FSS层和第三FSS层，第一介质板与第二介质板压合而成，第一介质板位于第二介质板上，第一FSS层位于第一介质板上表面、第二FSS层位于第一介质板的下表面，第三FSS层位于第二介质板下表面。本发明能有效地保证带内高于‑1dB的强反射特性，具有较高的稳定性。

技术领域

本发明涉及电磁场与微波技术中的电磁周期结构技术领域，特别是一种2.5D多层频率选择表面。

背景技术

随着军事科技的快速发展，出现了众多具有电磁隐身的武器系统，对于现代化军事战争来说，隐身性能的好坏直接决定了武器系统的作战性能。在当今测评隐身性能优劣的指标主要是雷达散射截面（Radar Cross Section, RCS）。以雷达为例，雷达阵面部分是主要散射源，也就是影响RCS的主要因素。近年来，高增益天线受到了越来越多的关注，例如：反射面天线、阵列天线等等。但是由于结构的简单并且无能量损耗，通常会在带外产生强反射，从而大大增加了雷达散射截面的面积，不具有任何隐身特性。传统隐身技术通过涂覆隐身材料或者加载损耗型模拟吸收结构将全频段电磁波仅能能量的耗散，如果将传统隐身技术引入雷达阵面则会大大降低天线增益，从而降低了雷达探测或者通信距离。因此如何实现通信频段高增益、带外具有隐身特性的新型雷达阵面是微波领域一个重要研究和发展方向。

基于此背景，近年来新型具有隐身性能的雷达天线罩（Frequency SelectiveRasorber，FSR.）受到越来越多地关注。FSR是一种改进的频率选择表面结构，其在某些频段具有无损透射或者反射特性，而在无损透射或者反射频段外表现为电磁波吸收的特性，这大大降低了带外反射从而降低了结构的雷达散射截面，在隐身应用中具有重要的价值。

在已公开的专利和文献中，绝大部分都在研究吸收与透射一体化的频率选择表面，由于上层吸波层电路与下层带通电路的特性互相制约，导致吸收频段与透射频段较窄，并且厚度较厚，无法满足现代雷达对宽频的要求。此外，已有的结构上层吸波层都是单层结构，存在结构单一、双极化实现困难等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供一种2.5D多层频率选择表面，本发明能有效解决传统频率选择表面FSS（Frequency Selective Surfaces，FSS）吸波天线罩工作频段较窄的现状，为电磁隐身、电磁兼容等领域提供重要技术支持，具有重要的军事使用价值。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

根据本发明提出的一种2.5D多层频率选择表面，包括自上而下依次层叠的多层条带集总电阻的吸波层、空气层和金属反射层，吸收层包括第一介质板、第二介质板、第一FSS层、第二FSS层和第三FSS层，第一介质板与第二介质板压合而成，第一介质板位于第二介质板上，第一FSS层位于第一介质板上表面、第二FSS层位于第一介质板的下表面，第三FSS层位于第二介质板下表面。

作为本发明所述的一种2.5D多层频率选择表面进一步优化方案，金属反射层的厚度大于等于工作频段内电磁波在金属反射层上的趋肤深度。

作为本发明所述的一种2.5D多层频率选择表面进一步优化方案，第一介质板、第二介质板均采用F4B介质，其介电常数为2.65，第一介质板、第二介质板的厚度为0.5mm。

作为本发明所述的一种2.5D多层频率选择表面进一步优化方案，