CN106912192B - 一种频率可调的微波吸收器 - Google Patents

一种频率可调的微波吸收器 Download PDF

Info

Publication number
CN106912192B
CN106912192B CN201710206218.6A CN201710206218A CN106912192B CN 106912192 B CN106912192 B CN 106912192B CN 201710206218 A CN201710206218 A CN 201710206218A CN 106912192 B CN106912192 B CN 106912192B
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal
dielectric substrate
frequency
vertical bars
bars
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.)
Active
Application number
CN201710206218.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106912192A (zh
Inventor
王身云
刘伟
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.)
Nanjing University of Information Science and Technology
Original Assignee
Nanjing University of Information Science and Technology
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 Nanjing University of Information Science and Technology filed Critical Nanjing University of Information Science and Technology
Priority to CN201710206218.6A priority Critical patent/CN106912192B/zh
Publication of CN106912192A publication Critical patent/CN106912192A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106912192B publication Critical patent/CN106912192B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q17/00—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007—Casings
    • H05K9/0056—Casings specially adapted for microwave applications
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种频率可调的微波吸收器，包括：介质基板、防透射层、谐振单元组，多个谐振单元组彼此间隔的排列在介质基板顶面，所述介质基板背面设置有防透射层；所述谐振单元组包括：第一金属横条、第二金属横条，所述第一金属横条与第二金属横条平行排列，第一金属横条与第二金属横条之间设置有多组相对设置的第一金属竖条、第二金属竖条，所述每组第一金属竖条、第二金属竖条末端之间通过变容二极管相连接。本发明提供的一种频率可调的微波吸收器，通过外加反响偏置电压改变其等效电容，实现吸收频率在很宽的范围连续可调。结构简单易于加工，共形，具有很高的工程应用价值。

Description

一种频率可调的微波吸收器
技术领域
本发明涉及一种频率可调的微波吸收器，属于电磁吸波技术领域。
背景技术
新型人工电磁结构吸波器是由人工设计的单元按照一定规律排列构成，利用人工电磁结构的谐振特性以达到吸收电磁波的功能。其在电磁屏蔽，隐身，天线工程等方面都有着广泛的应用。随着无线电跳频技术的发展。单一的窄带频率将不再适用。常规的吸波器结构固定吸收频率将不能改变。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，实现基于新型人工电磁结构实现频率可调的微波吸波器，且可以实现连续的的可调功能，本发明提供一种频率可调的微波吸收器。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种频率可调的微波吸收器，包括：介质基板、防透射层、谐振单元组，多个谐振单元组彼此间隔的排列在介质基板顶面，所述介质基板背面设置有防透射层；所述谐振单元组包括：第一金属横条、第二金属横条，所述第一金属横条与第二金属横条平行排列，第一金属横条与第二金属横条之间设置有多组相对设置的第一金属竖条、第二金属竖条，所述每组第一金属竖条、第二金属竖条末端之间通过变容二极管相连接。
所述每组第一金属竖条、第二金属竖条之间等距排列在第一金属横条与第二金属横条之间。
所述第一金属竖条垂直设置在第一金属横条下方，第二金属竖条垂直设置在第二金属横条上方。
作为优选方案，所述介质基板采用FR-4板。
作为优选方案，所述介质基板厚度为2mm。
作为优选方案，所述防透射层采用金属平板材质。
有益效果：本发明提供的一种频率可调的微波吸收器，通过第一金属横条、第二金属横条、第一金属竖条、第二金属竖条、变容二极管组成的谐振单元组，再利用微波段有源器件变容二极管，通过外加反向偏置电压改变其等效电容，实现吸收频率在很宽的范围连续可调。本发明结构简单易于加工，共形，具有很高的工程应用价值。还具有如下优点：
（1）本发明结构简单，加工方便，传统的吸波器一旦结构尺寸确定， 频率就不变，难以满足跳频技术的要求。
（2）本发明具有频率可调性，可以在较宽的带宽内实现连续的可调，且都有良好的吸收效果。
（3）本发明厚度薄，整体厚体接近2mm，完全适应现代无线电系统低剖面的要求，重量轻，易于共形。
附图说明
图1为本发明的8乘8的阵列结构示意图；
图2为谐振单元结构正视图；
图3为本发明的结构侧视图；
图4为变容二极管处于不同反向偏置电压下反射系数S11结果；
图5为变容二极管处于不同反向偏置电压下电磁波吸收的仿真结果。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1-图3所示，一种频率可调的微波吸收器，包括：谐振单元组1、介质基板2、防透射层3，多个谐振单元组1彼此间隔的排列在介质基板2顶面，所述介质基板2背面设置有防透射层3；所述谐振单元组1包括：第一金属横条11、第二金属横条12，所述第一金属横条11与第二金属横条12平行排列，第一金属横条11与第二金属横条12之间设置有多组相对设置的第一金属竖条13、第二金属竖条14，所述每组第一金属竖条13、第二金属竖条14末端之间通过变容二极管15相连接。
所述每组第一金属竖条13、第二金属竖条14之间等距排列在第一金属横条11与第二金属横条12之间。
所述第一金属竖条13垂直设置在第一金属横条11下方，第二金属竖条14垂直设置在第二金属横条12上方。
亚波长结构的谐振单元组由多个谐振单元组成，每个谐振单元由第一金属横条、第一金属竖条，第二金属横条、第二金属竖条组成的两个T型结构，加上第一金属竖条与第二金属竖条之间的变容二极管组成。两个T型结构的金属片，等效为一个平面偶极子。介质基板FR-4板，介电常数为4.3，损耗正切为0.027，当极化方向平行于y坐标方向的电磁波正面入射时，形成极化电流，等效为LC振荡电路。在变容二极管两端添加不同的反向偏置电压改变变容二极管的电容，从而改变电路的等效电容，谐振频率发生改变，实现吸收频率的连续可调。
介质基板是2mm后的FR-4板，在介质基板下表面贴一层金属平板作为防透射层。因为左右相邻的谐振单元相互连接，所以每行谐振单元组边缘进行溃电。图4给出了本发明中频率随着变容二极管的电容变化而变化的S11仿真结果，当电容为0.2V时吸收频率为2.1G，当电容为15V时吸收频率为3.2G。从图5中可以看出2.1-3.2G吸收效率都在90%以上,相对带宽为43%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种频率可调的微波吸收器，包括：介质基板、防透射层，其特征在于：还包括：谐振单元组，多个谐振单元组彼此间隔的排列在介质基板顶面，所述介质基板背面设置有防透射层；所述谐振单元组包括：第一金属横条、第二金属横条，所述第一金属横条与第二金属横条平行排列，第一金属横条与第二金属横条之间设置有多组相对设置的第一金属竖条、第二金属竖条，每组第一金属竖条、第二金属竖条末端之间通过变容二极管相连接；
所述每组第一金属竖条、第二金属竖条之间等距排列在第一金属横条与第二金属横条之间；
所述第一金属竖条垂直设置在第一金属横条下方，第二金属竖条垂直设置在第二金属横条上方。
2.根据权利要求1所述的一种频率可调的微波吸收器，其特征在于：所述介质基板采用FR-4板。
3.根据权利要求1所述的一种频率可调的微波吸收器，其特征在于：所述介质基板厚度为2mm。
4.根据权利要求1所述的一种频率可调的微波吸收器，其特征在于：所述防透射层采用金属平板材质。
CN201710206218.6A 2017-03-31 2017-03-31 一种频率可调的微波吸收器 Active CN106912192B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710206218.6A CN106912192B (zh) 2017-03-31 2017-03-31 一种频率可调的微波吸收器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710206218.6A CN106912192B (zh) 2017-03-31 2017-03-31 一种频率可调的微波吸收器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106912192A CN106912192A (zh) 2017-06-30
CN106912192B true CN106912192B (zh) 2023-07-28

Family

ID=59195463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710206218.6A Active CN106912192B (zh) 2017-03-31 2017-03-31 一种频率可调的微波吸收器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106912192B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020000978A1 (zh) * 2018-06-26 2020-01-02 深圳光启尖端技术有限责任公司 一种三维结构超材料
CN109489485B (zh) * 2018-11-28 2024-02-09 浙江大学 一种自适应的超表面电磁隐身衣系统及其工作方法
CN109346835A (zh) * 2018-12-03 2019-02-15 南京信息工程大学 一种新型能量接收器
CN113131221B (zh) * 2021-04-16 2022-05-17 中国人民解放军国防科技大学 一种x波段能量选择表面
CN114295645B (zh) * 2021-12-24 2024-03-01 江南大学 一种工作频率可调的谐振式微波传感器
CN116171034B (zh) * 2023-04-25 2023-07-07 中国人民解放军国防科技大学 一种Ku频段的微纳混合集成能量选择表面

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101867089A (zh) * 2010-02-10 2010-10-20 成都九洲迪飞科技有限责任公司 微带偶极子天线
CN104979607A (zh) * 2014-04-07 2015-10-14 哈尔滨黑石科技有限公司 基于对称双t形构成的微带谐振器设计的微带滤波器
CN103904388B (zh) * 2014-04-16 2016-04-13 厦门大学 单元间强耦合超宽可调范围有源频率选择表面
CN105226356B (zh) * 2015-10-03 2018-03-06 上海大学 基于缺陷地结构的可调滤波器设计
CN106329041B (zh) * 2016-09-26 2019-10-11 南京航空航天大学 一种多功能有源频率选择表面及其控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106912192A (zh) 2017-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106912192B (zh) 一种频率可调的微波吸收器
CN103633446B (zh) 基于表面渐变结构的宽带极化不敏感的超材料吸波体
US20090160718A1 (en) Plane focus antenna
CN103390801B (zh) 一种各向异性的鱼眼-龙伯超表面透镜
CN207098066U (zh) 基于新型超材料单元结构的透镜天线
CN109193173B (zh) 一种基于相位可调超表面的微波段吸波器件及方法
CN107181066A (zh) 一种基于各向异性超表面的双宽频极化转换器
CN103647152B (zh) 一种宽带极化不敏感的超材料吸波体
CN105576381A (zh) 基于立体结构的频率选择表面结构
CN107221753B (zh) 多频段左手材料结构
CN103296409A (zh) 宽频带超材料天线罩及天线系统
CN103490169A (zh) 单层宽带随机表面
CN105161800A (zh) 优化电磁传输特性的双屏频率选择表面
CN111755833A (zh) 一种多频带有源超材料吸波器
CN206596342U (zh) 一种频率可调的微波吸收器
CN108832304B (zh) 双极化频率选择表面的超高频二相调制板及其使用方法
CN204011735U (zh) 单层宽带随机表面
CN110739540B (zh) 一种人工电介质
CN1937307A (zh) 基片集成波导多腔体级联高性能频率选择表面
CN110707431B (zh) 一种基于共面双向叉指贴片结构的人工电介质表面
CN101866088B (zh) 基于平面周期结构的二维左手材料的制造方法
CN108718005B (zh) 双谐振微波吸收器
CN107611602A (zh) 太赫兹波段极化转换天线
CN211404744U (zh) 一种对入射电磁波全角不敏感的强耦合频率选择表面结构
CN108054516B (zh) 一种频率响应稳定的频率选择表面

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant