[发明专利]一种透波介质板-电阻膜频率选择表面复合吸波装置

说明书

本发明公开了一种透波介质板‑电阻膜频率选择表面复合吸波装置，至上而下依次包括第一透波介质板、第一介质衬底层、第一电阻膜频率选择表面层、第二透波介质板、阻抗匹配模块和全反射底板；阻抗匹配模块包括N个至上而下依次分布的阻抗匹配单元；阻抗匹配单元至上而下依次包括第二介质衬底层、第二电阻膜频率选择表面层和介质隔离层；其中，电阻膜频率选择表面层为有耗频率选择表面，对电磁波具有良好选择性，不易腐蚀，不易受海洋等外界环境的影响，吸波性能稳定；另外，本发明在两个透波介质板之间插入等效输入阻抗较大的第一电阻膜频率选择表面层，能够降低复合吸波装置的阻抗‑频率色散，拓宽吸波带宽，从而实现了较高且较稳定的吸波性能。

技术领域

本发明属于复合吸波材料技术领域，更具体地，涉及一种透波介质板-电阻膜频率选择表面复合吸波装置。

背景技术

雷达技术迅猛发展，针对不同目标和需求，有不同类型的雷达；其中，主要威胁来自于火控雷达频段。火控雷达频段的频率为8.0～18.0GHz，是研究目标雷达隐身的重要频段之一；对舰探测技术使得暴露在开阔海面的水面舰船将极易遭受来自空中、海上和水下的攻击，舰船面临的威胁也将越来越严重。因此，在该频段下，应用能够进行电磁波吸收的吸波材料势在必行。

传统的火控雷达频段吸波材料是将一些具有吸波性能的粉末和各种粘合剂混合在一起所形成的涂覆型吸波材料，其中最常见就是铁氧体吸波材料、金属微粉吸波材料和多晶铁纤维吸波材料。应用于舰船结构时，出于对结构外形强度的考量，需要在吸波体外侧添加透波介质板，这使得原有涂覆型吸波材料的吸波性能严重恶化，且难以通过调整材料组分满足在8.0～18.0GHz优良的吸波性能。

频率选择表面(Frequency Selective Surface，FSS)作为一种周期性结构，是一类典型的结构型吸波材料；为了避免上述问题，现有技术通常采用金属FSS作为吸波材料，金属FSS焊接集总元件对电磁波呈现良好的选择特性，与传统的磁性材料相比，能够更好的实现阻抗匹配从而达到更优的吸波性能，但由于海洋环境恶劣，金属FSS以及焊接的器件存在着易腐蚀，不稳定的问题，吸波性能会逐渐恶化。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种透波介质板-电阻膜频率选择表面复合吸波装置，其目的在于解决现有技术在恶劣海洋环境下吸波性能逐渐恶化的技术问题。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种透波介质板-电阻膜频率选择表面复合吸波装置，至上而下依次包括第一透波介质板、第一介质衬底层、第一电阻膜频率选择表面层、第二透波介质板、阻抗匹配模块和全反射底板；

其中，阻抗匹配模块包括N个至上而下依次分布的阻抗匹配单元；阻抗匹配单元至上而下依次包括第二介质衬底层、第二电阻膜频率选择表面层和介质隔离层；N为大于或等于2的整数；

各电阻膜频率选择表面层分别具有不同的FSS图形；第一电阻膜频率选择表面层的等效输入阻抗大于第二电阻膜频率选择表面层的等效输入阻抗；阻抗匹配模块中最上层的阻抗匹配单元中的第二电阻膜频率选择表面层的等效输入阻抗小于阻抗匹配模块中其他各层阻抗匹配单元中第二电阻膜频率选择表面层的等效输入阻抗；

阻抗匹配模块用于基于各第二电阻膜频率选择表面层的FSS图形对阻抗匹配模块的等效输入阻抗进行调控，使之与第一透波介质板和第二透波介质板的阻抗并联后，上述复合吸波装置的阻抗能够与自由空间阻抗相匹配，从而减小电磁波的反射率；

第一电阻膜频率选择表面层作为第一透波介质板和第二透波介质板的阻抗修饰层，用于降低复合吸波装置的阻抗-频率色散，以拓宽吸波带宽。

进一步优选地，FSS图形包括多个按行列周期排布的FSS单元。

进一步优选地，FSS单元的周期为5-20mm，第一电阻膜频率选择表面层和第二电阻膜频率选择表面层的电阻膜表面方阻为10-300Ohm/sq。