[发明专利]一种单元小型化的吸波/透波装置

说明书

本发明公开了一种单元小型化的吸波/透波装置，属于雷达系统的隐身领域，包括多个阵列排布的吸波/透波单元，自上而下包括第一层吸波层、第一介质隔离层、第二层电容层、第二介质隔离层、第三层并联谐振层、第三介质隔离层和第四层电容层；第一层吸波层是包含有第一正方形贴片、曲折铜箔线和中心重叠方形贴片的双面图案层；第二层电容层和第四层电容层均为双面的第二正方形贴片的图案层；第三层并联谐振层是同时带有十字缝隙和方环缝隙的图案层。本发明通过对装置各个组件的形状和布置结构等进行改进的双面设计，使装置具有双极化稳定性和低频的宽吸波带、高频的宽透波带，显著缩小了阵列单元的尺寸，从而保证了雷达罩系统良好的隐身与通信性能。

技术领域

本发明属于雷达系统的隐身领域，更具体地，涉及一种单元小型化的吸波/透波装置。

背景技术

现代战争中，如何降低敌方雷达的可探测距离是成果打击威胁目标的关键，为此雷达隐身技术应运而生。天线系统的强散射是武器平台整体雷达散射截面面积(RadarCross Section，RCS)的重要组成部分，为了解决这个问题，采用传统雷达罩加载可以对敌方单站的雷达探测实现很好的隐身效果。但是，它依靠外形优化的技术会引起敌方双站雷达探测的隐身性能恶化，因此无法彻底满足武器平台的隐身需求。

隐身材料技术通过采用雷达吸收材料(Radar Absorbing Material，RAM)来吸收雷达入射能量并减少反射信号，被吸收的能量以欧姆损耗或介质损耗的形式转换为热能耗散。频率选择表面(Frequency Selective Surface，FSS)是一种新型的结构型吸收材料，它一类是由相同单元组成的周期阵列。不同拓扑图案的FSS在加载损耗结构后可以实现吸波、透波的频率选择特性，因此也被称为空间中滤波器。

二维的窗口吸收体(Frequency Selective Rasorber，FSR)是由多层频率选择表面级联组成的结构，它能够同时实现一定频段的吸波和透波，因此有潜力被应用于雷达罩的隐身设计中。通常设计的窗口吸收体单元周期较大，因此高频会受到栅瓣的干扰，斜入射性能差；并且较大的单元周期不利于在实际雷达罩的有限大空间中排布尽可能的多的单元个数、不利于曲面共形，所以实际电磁性能并不理想。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种单元小型化的吸波/透波装置，其目的在于采用双面覆铜箔构建功能层的方式，能够解决当前窗口吸收体单元周期大、易受高频栅瓣干扰而斜入射性能差的技术问题。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种单元小型化的吸波/透波装置，该装置能够实现电磁波的吸收以及电磁波的透射，包括多个阵列排布的吸波/透波单元；

所述吸波/透波单元自上而下依次包括第一层吸波层、第一介质隔离层、第二层电容层、第二介质隔离层、第三层并联谐振层、第三介质隔离层和第四层电容层；

所述第一层吸波层包括第一上覆铜箔板、第一中间介质层和第一下覆铜箔板，所述第一上覆铜箔板包括沿其中心对称设置的曲折铜箔线、中心重叠方形贴片和第一正方形贴片，所述中心重叠方形贴片设有贯穿缝隙，所述缝隙将中心重叠方形贴片分为两部分，所述曲折铜箔线的外侧设有空隙，所述空隙内设有集总电阻；所述下覆铜箔板与所述第一上覆铜箔板结构相同且沿第一上覆铜箔板中心旋转90°设置，以此构成第一层吸波层FSS单元；

所述第二层电容层与所述第四层电容层结构相同，均包括第二上覆铜箔板、第二中间介质层和第二下覆铜箔板，所述第二上覆铜箔板包括第二正方形贴片，所述第二下覆铜箔板包括相对于第二正方形贴片在横向及纵向均偏移半个周期位置的贴片图案，且所述贴片图案与所述第二正方形贴片的四角部分重叠，以此构成第二层电容层FSS单元和第四电容层FSS单元；