CN103682672A - 基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料 - Google Patents

基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料 Download PDF

Info

Publication number
CN103682672A
CN103682672A CN201310613651.3A CN201310613651A CN103682672A CN 103682672 A CN103682672 A CN 103682672A CN 201310613651 A CN201310613651 A CN 201310613651A CN 103682672 A CN103682672 A CN 103682672A
Authority
CN
China
Prior art keywords
absorbing material
frequency
type
hole
wave
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310613651.3A
Other languages
English (en)
Inventor
汤洋
高劲松
王岩松
徐念喜
陈新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Original Assignee
Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS filed Critical Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics of CAS
Priority to CN201310613651.3A priority Critical patent/CN103682672A/zh
Publication of CN103682672A publication Critical patent/CN103682672A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料，属于吸波材料技术领域。解决了现有的电路模拟吸波结构存在的吸波带宽窄、相对厚度厚等问题。本发明基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料，包括：频率选择表面、介质层和金属底板，所述频率选择表面由周期排列的金属贴片单元组成，所述介质层的厚度为2.8-3.2mm，介电常数为1-1.1；所述金属贴片为正方形，金属贴片内设有*型通孔，*型通孔内设有*型贴片，所述金属贴片、*型通孔和*型贴片具有相同的中心点，且*型通孔和*型贴片具有相同的中心线。本发明的吸波材料质量轻、厚度薄，吸波带宽宽。

Description

基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料
技术领域
本发明属于吸波材料技术领域，具体涉及一种基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料。
背景技术
雷达吸波材料是一种多功能复合材料，具有针对性强、吸波性能好、质量轻、力学性能满足承载要求等优点，已成为当代隐身材料重要的发展方向。其中，电路模拟吸波材料具有耐高温、质量轻、耐湿热、抗腐蚀等特点，是一种被广泛使用的谐振型雷达吸波材料。
电路模拟吸波材料的结构从上至下依次为频率选择表面(FSS)、介质层和金属底板，其中FSS是各种形状的贴片单元周期排列而成，对入射电磁波感应生成等效电容、电感和电阻。通过调整FSS的几何形状、尺寸、方阻等，可以改变结构体的等效电容、电感和电阻，进而调整结构整体的谐振吸收，有效满足不同应用的吸波性能要求。
现有技术中，基于频率选择表面的吸波材料，频率选择表面贴片单元有蝶形，方环形、Y型等，但是这些吸波材料，为实现吸波性能，介质层厚度较厚，吸波材料吸波带宽窄，一定程度的限制了应用。
发明内容
本发明的目的是解决现有的电路模拟吸波结构存在的吸波带宽窄、相对厚度厚等问题，提供一种基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料。
本发明基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料，包括：频率选择表面、
介质层和金属底板，所述频率选择表面由周期排列的金属贴片组成，所述介质层的厚度为2.8-3.2mm，介电常数为1-1.1；所述金属贴片为正方形，金属贴片内设有*型通孔，*型通孔内设有*型贴片，所述金属贴片、*型通孔和*型贴片具有相同的中心点，且*型通孔和*型贴片具有相同的中心线。
进一步的，所述介质层的厚度为3mm。
进一步的，所述介质层的介电常数为1.05。
进一步的，所述介质层为蜂窝结构。
进一步的，所述金属底板的材料为铜箔。
进一步的，所述金属贴片和*型贴片的材料均为铜箔。
本发明工作原理说明：本发明的吸波材料，采用*型FSS结构，在吸波材料中引起入射电磁波与反射电磁波的干涉，起到又一反射屏的作用；而且由导电金属箔制成的*型周期结构，无论入射的电磁波呈现什么样的极化方式，对整个吸波结构的作用都相当于施加电压激励，能在*型FSS上引起谐振电流，当形成自适应极化条件时，在损耗介质中会产生耗散电流，耗散电流在吸波材料中逐渐衰减而产生电磁能的损耗，因此，FSS结构能使外场的电磁波能量感应成耗散电流能量，而吸波材料中的损耗介质则使电流能量转化为热能，增加吸波材料的吸波性能；同时*型FSS结构的加入能够增大吸波材料的表面输入阻抗模，从而提高吸波材料的吸波性能。
本发明的有益效果是：
(1)本发明基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料采用*型贴片单元的FSS层，结构简单，便于加工制作；
(2)本发明基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料由于介质层采用蜂窝结构介质基板，在保证高吸波性能的前提下，最大限度的降低了吸波材料的整体重量；
(3)本发明基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料具有超宽吸波带宽，在8GHz-23GHz范围内具有-10dB以下的反射系数，在8GHz-23GHz范围内均可实现高吸波效率；
(4)本发明基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料整体厚度接近等于介质层厚度，即2.8-3.2mm，在同类吸波材料中具有低厚度的良好性能；
(5)本发明基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料应用于雷达隐身，能够降低雷达散射截面，也可以作为电磁波屏蔽层，有效地降低环境中日益增加的电磁干扰及有害辐射，保障信息安全。
附图说明
图1为本发明基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料的结构示意图；
图2为本发明基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料的频率选择表面的局部示意图；
图3为本发明基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料的频率选择表面的周期单元；
图4为本发明基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料的反射系数曲线图；
图中，1、频率选择表面，2、介质层，3、金属层，4、金属贴片，5、*型通孔，6、*型贴片。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明。
如图1-3所示，本发明基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料，包括：频率选择表面1，介质层2和金属底板3；频率选择表面由周期排列的金属贴片4单元组成，金属贴片4为正方形，金属贴片4内设有*型通孔5，*型通孔5内设有实心*型贴片6，金属贴片4、*型通孔5和*型贴片6具有相同的中心点，*型通孔5和*型贴片6具有相同的中心线，金属贴片4和*型贴片6的材料均为铜箔；介质层2的厚度为2.8-3.2mm，介电常数为1-1.1，采用蜂窝结构的介质基板；金属底板3的材料为铜箔。
本实施方式中，金属贴片4和*型贴片6通过粘结固定在介质层2的上表面，金属底板3通过粘结固定在介质层2的下表面。
本实施方式中，*型通孔5具有六个臂长与臂宽相同的臂，六个臂具有相同的端点，相邻两个臂之间成60°夹角，且每个臂的臂宽固定；*型贴片6具有六个臂长与臂宽相同的臂，六个臂具有相同的端点，相邻两个臂之间成60°夹角，且每个臂臂宽固定；*型通孔5的臂的臂长比*型贴片6的臂的臂长长，*型通孔5的臂的臂宽比*型贴片6的臂的臂宽宽，每个*型贴片6的臂相应的在每个*型通孔5的臂内，且每个*型贴片6的臂与每个*型通孔5的臂形成的空隙相同。
本发明中，蜂窝结构为现有技术，采用蜂窝结构可以减轻吸波材料的重量，在满足介质层2需要的介电常数和厚度的前提下，蜂窝内部具体结构没有限制，本实施方式采用密度为60的蜂窝结构，蜂窝结构的六棱圆柱为正置结构，即频率选择表面1和金属底板3，相对于蜂窝结构的位置关系是在六棱圆柱的上下底面；在满足介质层2介电常数和厚度的前提下，也可以采用泡沫材料。
将本实施方式制备的吸波材料进行反射系数测试，通过反射系数最终可以计算出吸波效率，结果如图4所示，吸波材料具有超宽吸波带宽，在8GHz-23GHz范围内具有-10dB以下的反射系数，在8GHz-23GHz范围内均可实现高吸波效率。

Claims (6)

1.基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料，包括：频率选择表面(1)、介质层(2)和金属底板(3)，所述频率选择表面由周期排列的金属贴片(4)组成；
其特征在于，
所述介质层(2)的厚度为2.8-3.2mm，介电常数为1-1.1；
所述金属贴片(4)为正方形，金属贴片(4)内设有*型通孔(5)，*型通孔(5)内设有*型贴片(6)；
所述金属贴片(4)、*型通孔(5)和*型贴片(6)具有相同的中心点，且*型通孔(5)和*型贴片(6)具有相同的中心线。
2.根据权利要求1所述的基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料，其特征在于，所述介质层(2)的厚度为3mm。
3.根据权利要求1所述的基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料，其特征在于，所述介质层(2)的介电常数为1.05。
4.根据权利要求1所述的基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料，其特征在于，所述介质层(2)为蜂窝结构。
5.根据权利要求1所述的基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料，其特征在于，所述金属底板(3)的材料为铜箔。
6.根据权利要求1所述的基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料，其特征在于，所述金属贴片(3)和*型贴片(6)的材料均为铜箔。
CN201310613651.3A 2013-11-25 2013-11-25 基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料 Pending CN103682672A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310613651.3A CN103682672A (zh) 2013-11-25 2013-11-25 基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310613651.3A CN103682672A (zh) 2013-11-25 2013-11-25 基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103682672A true CN103682672A (zh) 2014-03-26

Family

ID=50319434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310613651.3A Pending CN103682672A (zh) 2013-11-25 2013-11-25 基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103682672A (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105097052A (zh) * 2014-05-22 2015-11-25 西北工业大学 面电阻型宽带超材料吸收器
CN106058482A (zh) * 2016-06-12 2016-10-26 西安电子科技大学 基于双层导电薄膜的透明宽带电磁吸波器
CN106295448A (zh) * 2016-08-16 2017-01-04 杭州思创汇联科技有限公司 增强uhf无源rfid标签群读精准度和读取效率的方法
CN106329040A (zh) * 2016-09-05 2017-01-11 东南大学 一种复合十字形缝隙频率选择表面
CN106602252A (zh) * 2017-01-20 2017-04-26 浙江大学 网格方环加载过孔结构的2.5维超宽带移动通信天线罩
CN108539433A (zh) * 2018-04-12 2018-09-14 北京理工大学 一种基于频率选择表面的超薄小型化吸波体装置
CN110034407A (zh) * 2018-01-11 2019-07-19 航天特种材料及工艺技术研究所 一种透波/隐身一体化超材料结构
CN110380228A (zh) * 2019-07-23 2019-10-25 中国科学技术大学 一种基于无反射滤波器原理的吸波器件
CN110737035A (zh) * 2019-10-22 2020-01-31 中国人民解放军国防科技大学 一种选择性红外辐射与雷达吸波兼容的隐身材料及其制备方法
CN112095351A (zh) * 2020-08-25 2020-12-18 东华大学 一种频带可调的一体化多层吸波平面织物及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102637932A (zh) * 2012-05-04 2012-08-15 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种角度稳定性高的密集排布型十字环带通频率选择表面
CN102868021A (zh) * 2012-09-27 2013-01-09 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种高性能频率选择雷达罩
CN103401048A (zh) * 2013-08-07 2013-11-20 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 混合单元频率选择表面

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102637932A (zh) * 2012-05-04 2012-08-15 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种角度稳定性高的密集排布型十字环带通频率选择表面
CN102868021A (zh) * 2012-09-27 2013-01-09 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种高性能频率选择雷达罩
CN103401048A (zh) * 2013-08-07 2013-11-20 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 混合单元频率选择表面

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105097052A (zh) * 2014-05-22 2015-11-25 西北工业大学 面电阻型宽带超材料吸收器
CN106058482B (zh) * 2016-06-12 2018-11-16 西安电子科技大学 基于双层导电薄膜的透明宽带电磁吸波器
CN106058482A (zh) * 2016-06-12 2016-10-26 西安电子科技大学 基于双层导电薄膜的透明宽带电磁吸波器
CN106295448A (zh) * 2016-08-16 2017-01-04 杭州思创汇联科技有限公司 增强uhf无源rfid标签群读精准度和读取效率的方法
CN106329040A (zh) * 2016-09-05 2017-01-11 东南大学 一种复合十字形缝隙频率选择表面
CN106329040B (zh) * 2016-09-05 2020-08-04 东南大学 一种复合十字形缝隙频率选择表面
CN106602252A (zh) * 2017-01-20 2017-04-26 浙江大学 网格方环加载过孔结构的2.5维超宽带移动通信天线罩
CN106602252B (zh) * 2017-01-20 2023-09-01 浙江大学 网格方环加载过孔结构的2.5维超宽带移动通信天线罩
CN110034407A (zh) * 2018-01-11 2019-07-19 航天特种材料及工艺技术研究所 一种透波/隐身一体化超材料结构
CN108539433A (zh) * 2018-04-12 2018-09-14 北京理工大学 一种基于频率选择表面的超薄小型化吸波体装置
CN110380228A (zh) * 2019-07-23 2019-10-25 中国科学技术大学 一种基于无反射滤波器原理的吸波器件
CN110380228B (zh) * 2019-07-23 2021-04-23 中国科学技术大学 一种基于无反射滤波器原理的吸波器件
CN110737035A (zh) * 2019-10-22 2020-01-31 中国人民解放军国防科技大学 一种选择性红外辐射与雷达吸波兼容的隐身材料及其制备方法
CN112095351A (zh) * 2020-08-25 2020-12-18 东华大学 一种频带可调的一体化多层吸波平面织物及其制备方法
CN112095351B (zh) * 2020-08-25 2021-11-12 东华大学 一种频带可调的一体化多层吸波平面织物及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103682672A (zh) 基于频率选择表面的超轻薄宽带吸波材料
CN103700951B (zh) 复合介质双层fss结构srr金属层超轻薄吸波材料
CN103943967B (zh) 超薄型金属电阻复合多频吸波材料
CN106058482B (zh) 基于双层导电薄膜的透明宽带电磁吸波器
CN110504553B (zh) 一种电损耗材料与磁性材料复合的多层超宽带吸波体
CN106356638B (zh) 基于石墨烯薄膜的吸波率可调型宽带电磁吸波器
JP2021508998A (ja) 制御可能な波吸収メタマテリアル
CN109560390A (zh) 一种金属电阻复合多层多频宽频吸波材料
CN208128766U (zh) 一种基于电加热技术的超宽带透明吸波器
CN103490169B (zh) 单层宽带随机表面
CN103647152B (zh) 一种宽带极化不敏感的超材料吸波体
CN107706538B (zh) 一种耗散型宽频带吸波fss结构及制备方法
CN112864633B (zh) 一种基于超表面的宽带微波吸收体
CN102752995A (zh) 宽频带吸波超材料
CN109742554B (zh) 一种双频Ku波段圆极化敏感吸波器
CN107946761A (zh) 一种基于带通型频率选择表面的铁基吸波体
CN109659691A (zh) 一种超材料雷达罩
CN106332533B (zh) 吸波超材料
CN110829036B (zh) 一种超薄超宽带电磁波吸收体
CN109037963A (zh) 一种频率选择表面的可调x波段吸波材料
CN110429389B (zh) 一种吸波结构
JP4177143B2 (ja) 電波吸収体
CN116315730A (zh) 一种多层高性能超宽带吸波结构
CN214280217U (zh) 吸波超材料
CN112259970B (zh) 一种宽频透波的吸透一体电磁超结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140326