CN113471708A - 一种忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构 - Google Patents

一种忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，包括介质层、有源忆阻器加载频率选择表面、泡沫层和金属层；所述有源忆阻器加载频率选择表面包括加载直流馈电网络及电连接于该加载直流馈电网络正负极间的忆阻器加载导电单元，所述忆阻器加载导电单元包括若干忆阻器加载电路并联而成。本发明当平面波垂直入射到阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构时，反射波与入射波干涉相消，同时入射平面电磁波在导电单元上产生表面感应电流。忆阻器加载导电单元施加的偏置电压进行调控，实现吸波结构整体阻抗在不同频段与自由空间阻抗的相对匹配，对多个频段吸波调控。

Description

一种忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构
技术领域
本发明属于层状产品领域，具体涉及一种忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构。
背景技术
在现代化电子设备中，通常具有多个信号发射系统，当电磁信号能量在空间传输的时候，相近频段的信号会产生空间耦合而发生信号干扰，为了协调多个信号发射系统之间的正常工作，众多研究人员致力于此方面的研究。上世纪60年代，美国提出的频率选择表面（Frequency Selective Surface, FSS），作为一种空间电磁滤波器，在过去的几十年中已广泛应用到电磁兼容设计当中。但是被动的FSS在设计制备出来之后，其工作频率、通带、阻带等技术参数将固定不变，不再能够完美应对加复杂的电磁环境。
随后提出的有源频率选择表面（Active Frequency Selective Surface, AFSS），是在被动FSS中加载二极管或者变容二极管来引入阻抗实部和阻抗虚部，通过调节偏置电压或电流改变二极管或者变容二极管阻抗，提高FSS电磁兼容结构使用的机动性和抗干扰性。在电磁兼容领域，由于宽阻抗二极管的伏安特性曲线并非线性且具有突变特性，并不能很好的通过调控偏压或电流使二极管的电阻值达到希望的阻值，为这类设计实际应用带来了很大的痛点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，以实现多个波段频段内宽带吸波可调，以适应更加复杂的电磁环境。
本发明提供的这种忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，包括介质层1、有源忆阻器加载频率选择表面2、泡沫层3和金属层4；所述有源忆阻器加载频率选择表面2包括若干个呈阵列分布的导电单元，该导电单元包括加载直流馈电网络及电连接于该加载直流馈电网络正负极间的忆阻器加载导电单元，所述忆阻器加载导电单元由若干忆阻器加载电路并联而成。
所述的介质层1采用高介电常数板。
所述的导电单元中，加载直流馈电网络和忆阻器加载导电单元组成一个对称图形，忆阻器加载单元的线宽大于加载直流馈电网络的线宽，忆阻器加载导电单元上忆阻器的布置方向一致或者相反。
所述的有源忆阻器加载频率选择表面2中，导电单元喷印在柔性膜介质衬底上，并采用导电材料，导电材料包括铜、铝或碳。
所述的柔性膜介质衬底采用耐温薄膜，所述的耐温薄膜包括PET膜、PEN膜、PES膜或PI膜。
所述的泡沫层3采用低密度低介电常数发泡材料。
所述的低密度低介电常数发泡材料包括PMI。
所述的有源忆阻器加载频率选择表面2，具体包括正方形环有源忆阻器加载频率选择表面5，正方形环有源忆阻器加载频率选择表面5包括N*M个正方形环及馈电导电单元6；正方形环有源忆阻器加载频率选择表面5的一端连接负极取电，正方形环有源忆阻器加载频率选择表面5的另一端连接正极取电；正方形环及馈电导电单元6包括第一正方形环忆阻器7a、第二正方形环忆阻器7b、第三正方形环忆阻器7c、第四正方形环忆阻器7d、第一正方形环扼流电感8a、第二正方形环扼流电感8b、第三正方形环扼流电感8c和第四正方形扼流电感8d；第一正方形环忆阻器7a、第二正方形环忆阻器7b、第三正方形环忆阻器7c和第四正方形环忆阻器7d组成正方形环；第一正方形环忆阻器7a的一端、第二正方形环忆阻器7b的一端、第一正方形扼流电感8a的一端和第二正方形环扼流电感8b的一端相互连接，第一正方形环忆阻器7a的另一端连接第三正方形环忆阻器7c的一端，第二正方形环忆阻器7b的另一端连接第四正方形环忆阻器7d的一端，第一正方形环扼流电感8a的另一端连接其他的正方形环及馈电导电单元并供电，第二正方形环扼流电感8b的另一端连接其他的正方形环及馈电导电单元或电源正极并取电；第三正方形环忆阻器7c的另一端、第四正方形环7d的另一端、第三正方形环扼流电感8c的一端和第四正方形环扼流电感8d的一端相互连接，第三正方形扼流电感8c的另一端连接其他的正方形环及馈电导电单元或电源负极并取电，第四正方形扼流电感8d的另一端连接其他的正方形环及馈电导电单元并供电；正方形环及馈电导电单元6为对称结构；第一正方形环忆阻器7a、第二正方形环忆阻器7b、第三正方形环忆阻器7c和第四正方形环忆阻器7d在直流馈电网络施加的不同偏压下具有不同大小的电阻时，不同大小的电阻会改变结构在不同频段的输入阻抗，从而使反射率的频率响应随忆阻器不同偏压变化而调控；第一正方形环扼流电感8a、第二正方形环扼流电感8b、第三正方形环扼流电感8c和第四正方形扼流电感8d用于分离直流回路和交流感应电流回路。
所述的扼流电感8采用贴片型电感，用于分离直流回路和交流感应电流回路。
所述的有源忆阻器加载频率选择表面2，还包括圆环有源忆阻器加载频率选择表面9；圆环有源忆阻器加载频率选择表面9包含N*M个圆环及馈电导电单元10；圆环及馈电导电单元10包括第一圆环忆阻器11a、第二圆环忆阻器11b、第三圆环忆阻器11c、第四圆环忆阻器11d、第一圆环扼流电感12a、第二圆环扼流电感12b、第三圆环扼流电感12c、第四圆环扼流电感12d、第一扼流电容13a和第二扼流电容13b；第一圆环忆阻器11a、第二圆环忆阻器11b、第三圆环忆阻器11c和第四圆环忆阻器11d组成一个圆环结构；第一扼流电容13a的一端连接其他的圆环及馈电导电单元，第一扼流电容13a的另一端连接第一圆环扼流电感12a；第一圆环扼流电感12a的另一端分别连接第一圆环忆阻器11a的一端和第二圆环忆阻器11b的一端；第一圆环忆阻器11a的另一端分别连接第四圆环扼流电感12d的一端和第三圆环忆阻器11c的一端；第四圆环扼流电感12d的另一端连接其他的圆环及馈电导电单元或电源负极并取电；第二圆环忆阻器11b的另一端分别连接第二圆环扼流电感12b的一端和第四圆环忆阻器11d的一端；第二圆环扼流电感12b的另一端连接其他的圆环及馈电导电单元或电源正极并取电；第三圆环忆阻器11c的另一端和第四圆环忆阻器11d的另一端分别连接第三圆环扼流电感11c的一端；第三圆环扼流电感11c的另一端连接第二扼流电容13b的一端，第二扼流电容13b连接其他的圆环及馈电导电单元；第一圆环忆阻器11a、第二圆环忆阻器11b、第三圆环忆阻器11c和第四圆环忆阻器11d在直流馈电网络施加的不同偏压下具有不同大小的电阻时，不同大小的电阻会改变结构在不同频段的输入阻抗，从而使反射率的频率响应随忆阻器不同偏压变化而调控；第一圆环扼流电感12a、第二圆环扼流电感12b、第三圆环扼流电感12c、第四圆环扼流电感12d用于分离直流回路和交流感应电流回路；第一扼流电容13a和第二扼流电容13b用于分离直流回路和交流感应电流回路。
本发明提供的这种忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，当平面波垂直入射到阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构时，依次穿过介质板、有源忆阻器加载频率选择表面和泡沫层，最终在金属层上产生反射，反射波与入射波干涉相消，同时入射平面电磁波在导电单元上产生表面感应电流。利用忆阻器加载导电单元施加偏置电压，通过改变偏置电压的大小进行忆阻器电阻调控，实现吸波结构整体阻抗在不同频段与自由空间阻抗的相对匹配，最终达到吸波结构在多个频段吸波调控的目的。
附图说明
图1为本发明结构的截面示意图。
图2为本发明的正方形环及馈电导电单元的结构示意图。
图3为本发明的正方形环有源忆阻器加载频率选择表面的结构示意图。
图4为本发明的圆环及馈电导电单元的结构示意图。
图5为本发明的圆环有源忆阻器加载频率选择表面的结构示意图。
图6a为本发明实施例的正方形环输入电阻为70Ω时的结构的第一吸收峰表面电流分布示意图。图6b为本发明实施例的正方形环输入电阻为70Ω时的结构的第二吸收峰表面电流分布示意图。图6c为本发明实施例的正方形环输入电阻为200Ω时的结构的表面电流分布示意图。图6d为本发明实施例的正方形环输入电阻为400Ω时的结构的表面电流分布示意图。图6e为本发明实施例的正方形环输入电阻为3200Ω时的结构的表面电流分布示意图。
图7为本发明实施例的正方形环在不同电阻下的反射率示意图。
图8a为本发明实施例的圆环输入电阻为100Ω、电场方向为横电模（TE）时的结构表面电流分布示意图。图8b为本发明实施例的圆环输入电阻为100Ω、电场方向为横磁模（TM）时的结构表面电流分布示意图。图8c为本发明实施例的圆环输入电阻为300Ω、电场方向为横电模时的结构表面电流分布示意图。图8d为本发明实施例的圆环输入电阻为300Ω、电场方向为横磁模时的结构表面电流分布示意图。图8e为本发明实施例的圆环输入电阻为2000Ω、电场方向为横电模时的结构表面电流分布示意图。图8f为本发明实施例的圆环输入电阻为2000Ω、电场方向为横磁模时的结构表面电流分布示意图。
图9为本发明实施例的圆环在不同电阻下的反射率示意图。
具体实施方式
如图1为本发明结构的截面示意图：本发明提供的这种忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，包括介质层1、有源忆阻器加载频率选择表面2、泡沫层3和金属层4；所述有源忆阻器加载频率选择表面2包括若干个呈周期性阵列分布的导电单元，该导电单元包括加载直流馈电网络及电连接于该加载直流馈电网络正负极间的忆阻器加载导电单元，所述忆阻器加载导电单元由若干忆阻器加载电路并联而成。
介质层1位于第一层，介质板1用于隔绝外部环境；有源频率选择表面2位于第二层，包括喷印在柔性膜介质衬底上的导电单元及通过原子层注入法沉积在单元之间的忆阻器；所述的柔性膜介质衬底采用耐温薄膜，所述的耐温薄膜包括PET膜、PEN膜、PES膜或PI膜；忆阻器，通过改变馈电网络偏置电压或电流的大小进行忆阻器电阻调控，达到吸波结构在多个频段吸波调控的功能；泡沫层3位于第三层，用于保护内部结构；金属层4位于第四层，对入射波产生反射；平面波垂直入射到阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，依次穿过介质板1、有源频率选择表面2和泡沫层3，最终在金属层4上产生反射，反射波与入射波干涉相消，同时入射平面电磁波在导电单元上产生表面感应电流，有源忆阻器加载频率选择表面2的忆阻器在直流馈电网络施加的不同偏压下具有不同大小的电阻时，不同大小的电阻会改变结构在不同频段的输入阻抗，从而使反射率的频率响应随忆阻器不同偏压变化而调控。
介质板1采用高介电常数板，在本实施例中采用FR4薄板。
所述的导电单元中，导电单元包括忆阻器加载单元和平行的直流馈电网络；直流馈电网络中直流馈电微带线到结构单元边界的距离可变。加载直流馈电网络和忆阻器加载导电单元组成一个对称图形，忆阻器加载单元的线宽大于加载直流馈电网络的线宽，忆阻器加载导电单元上忆阻器的布置方向一致或者相反。
忆阻器加载单元为环状结构。
有源忆阻器加载频率选择表面2中，喷印在中间层介质膜上的导电单元采用导电材料，在本实施例中采用铜、铝或碳；
泡沫层3采用低密度低介电常数发泡材料，在本实施例中采用PMI。
如图2为本发明的正方形环及馈电导电单元的结构示意图。如图3为本发明的正方形环有源忆阻器加载频率选择表面的结构示意图。有源忆阻器加载频率选择表面2，具体包括正方形环有源忆阻器加载频率选择表面5；正方形环有源忆阻器加载频率选择表面5包括N*M个正方形环及馈电导电单元6，在本实施例中，N=M；正方形环有源忆阻器加载频率选择表面5的一端连接负极取电，正方形环有源忆阻器加载频率选择表面5的另一端连接正极取电；正方形环及馈电导电单元6包括第一正方形环忆阻器7a、第二正方形环忆阻器7b、第三正方形环忆阻器7c、第四正方形环忆阻器7d、第一正方形环扼流电感8a、第二正方形环扼流电感8b、第三正方形环扼流电感8c和第四正方形扼流电感8d；第一正方形环忆阻器7a、第二正方形环忆阻器7b、第三正方形环忆阻器7c和第四正方形环忆阻器7d组成正方形环；第一正方形环忆阻器7a的一端、第二正方形环忆阻器7b的一端、第一正方形扼流电感8a的一端和第二正方形环扼流电感8b的一端相互连接，第一正方形环忆阻器7a的另一端连接第三正方形环忆阻器7c的一端，第二正方形环忆阻器7b的另一端连接第四正方形环忆阻器7d的一端，第一正方形环扼流电感8a的另一端连接其他的正方形环及馈电导电单元并供电，第二正方形环扼流电感8b的另一端连接其他的正方形环及馈电导电单元或电源正极并取电；第三正方形环忆阻器7c的另一端、第四正方形环7d的另一端、第三正方形环扼流电感8c的一端和第四正方形环扼流电感8d的一端相互连接，第三正方形扼流电感8c的另一端连接其他的正方形环及馈电导电单元或电源负极并取电，第四正方形扼流电感8d的另一端连接其他的正方形环及馈电导电单元并供电；正方形环及馈电导电单元6为对称结构；第一正方形环忆阻器7a、第二正方形环忆阻器7b、第三正方形环忆阻器7c和第四正方形环忆阻器7d在直流馈电网络施加的不同偏压下具有不同大小的电阻时，不同大小的电阻会改变结构在不同频段的输入阻抗，从而使反射率的频率响应随忆阻器不同偏压变化而调控；第一正方形环扼流电感8a、第二正方形环扼流电感8b、第三正方形环扼流电感8c和第四正方形扼流电感8d用于分离直流回路和交流感应电流回路。
扼流电感8采用贴片型电感，用于分离直流回路和交流感应电流回路。
如图4为本发明的圆环及馈电导电单元的结构示意图。如图5为本发明的圆环有源忆阻器加载频率选择表面的结构示意图。有源忆阻器加载频率选择表面2，还包括圆环有源忆阻器加载频率选择表面9；圆环有源忆阻器加载频率选择表面9包含N*M个圆环及馈电导电单元10，在本实施例中一般取N=M；圆环及馈电导电单元10包括第一圆环忆阻器11a、第二圆环忆阻器11b、第三圆环忆阻器11c、第四圆环忆阻器11d、第一圆环扼流电感12a、第二圆环扼流电感12b、第三圆环扼流电感12c、第四圆环扼流电感12d、第一扼流电容13a和第二扼流电容13b；第一圆环忆阻器11a、第二圆环忆阻器11b、第三圆环忆阻器11c和第四圆环忆阻器11d组成一个圆环结构；第一扼流电容13a的一端连接其他的圆环及馈电导电单元，第一扼流电容13a的另一端连接第一圆环扼流电感12a；第一圆环扼流电感12a的另一端分别连接第一圆环忆阻器11a的一端和第二圆环忆阻器11b的一端；第一圆环忆阻器11a的另一端分别连接第四圆环扼流电感12d的一端和第三圆环忆阻器11c的一端；第四圆环扼流电感12d的另一端连接其他的圆环及馈电导电单元或电源负极并取电；第二圆环忆阻器11b的另一端分别连接第二圆环扼流电感12b的一端和第四圆环忆阻器11d的一端；第二圆环扼流电感12b的另一端连接其他的圆环及馈电导电单元或电源正极并取电；第三圆环忆阻器11c的另一端和第四圆环忆阻器11d的另一端分别连接第三圆环扼流电感11c的一端；第三圆环扼流电感11c的另一端连接第二扼流电容13b的一端，第二扼流电容13b连接其他的圆环及馈电导电单元；第一圆环忆阻器11a、第二圆环忆阻器11b、第三圆环忆阻器11c和第四圆环忆阻器11d在直流馈电网络施加的不同偏压下具有不同大小的电阻时，不同大小的电阻会改变结构在不同频段的输入阻抗，从而使反射率的频率响应随忆阻器不同偏压变化而调控；第一圆环扼流电感12a、第二圆环扼流电感12b、第三圆环扼流电感12c、第四圆环扼流电感12d用于分离直流回路和交流感应电流回路；第一扼流电容13a和第二扼流电容13b用于分离直流回路和交流感应电流回路。
具体实施方式1中：
在具体实施过程中，介质板1位于吸波结构的顶部，尺寸为12.8mm*12.8mm*0.3mm(长*宽*高)，介电常数为4.3，损耗正切角为0.0025，介质板1下面是有源忆阻器加载频率选择表面2，有源忆阻器加载频率选择表面2在本实施例中采用正方形环有源忆阻器加载频率选择表面5；用于导电的正方形环中的线宽为1mm，长度为8mm，用于导电的馈电电路线宽为0.2mm，长度为12.8mm，忆阻器的尺寸为1mm*0.3mm，扼流电感采用Touchstone贴片电感，泡沫层3采用PMI，介电常数为1.05，尺寸为12.8mm*12.8mm*8mm(长*宽*高)，金属层4。
本实施例有源忆阻器加载频率选择表面2为18×18的阵列。
在阵列两侧，通过在结构连接同轴线至直流电源实现对整个阵列施加偏置电压，可通过改变偏置电压的大小来改变忆阻器的工作状态，改变忆阻器电阻，实现吸波结构整体阻抗在不同频段与自由空间阻抗的相对匹配，从而实现吸波带的动态调控。
通过施加不同的偏置电压，本结构的反射率在施加不同偏压的情况下，产生不同的输入电阻，使得吸波结构在2-18Ghz内有不同的吸波效果。
使用仿真软件对正方形环忆阻器加载多频段可调谐宽带吸波结构进行分析，来解释该结构工作特征，忆阻器输入电阻不同阻值时，正方形环有源忆阻器加载吸波结构反射率图为图7。如图6a为本发明实施例的正方形环输入电阻为70Ω时的结构的第一吸收峰表面电流分布示意图。如图6b为本发明实施例的正方形环输入电阻为70Ω时的结构的第二吸收峰表面电流分布示意图。如图6c为本发明实施例的正方形环输入电阻为200Ω时的结构的表面电流分布示意图。如图6d为本发明实施例的正方形环输入电阻为400Ω时的结构的表面电流分布示意图。如图6e为本发明实施例的正方形环输入电阻为3200Ω时的结构的表面电流分布示意图。如图7为本发明实施例的正方形环在不同电阻下的反射率示意图。
在仿真软件中对吸波结构反射率最低点设置场监视器，分析吸波结构的表面电流，当忆阻器的输入电阻大小为70Ω时，如图6a和6b所示，该结构有两个吸收峰，反射率最低点分别为3.22GHz和12.34GHz，在图6a和6b中由表面电流分布可以看出，电流密度最高的区域在每一个正方形环和扼流电感分离的微带线上，说明该结构此时通过忆阻器的电阻将电能转化为热能；当忆阻器的输入电阻大小为200Ω时，如图6c所示，该结构具反射率最低点为4.84GHz，且反射率低于-10dB的频带为3.7GHz-9.7GHz，带宽达到了6GHz，在图6c中由表面电流分布可以看出，电流密度最高的区域在每一个正方形环和扼流电感分离的微带线上，说明该结构此时通过忆阻器的电阻将电能转化为热能；当忆阻器的输入电阻大小为400Ω时，如图6d所示，该结构具反射率最低点为7.06GHz，且反射率低于-10dB的频带为4.97GHz-10.77GHz，带宽达到了5.8GHz，在图6d中由表面电流分布可以看出，电流密度最高的区域在每一个正方形环和扼流电感分离的微带线上，但是忆阻器上的电流密度相对偏小，因此此时的低反射率主要来源于四分之一波长的干涉相消；当忆阻器的输入电阻大小为3200Ω时，本结构具反射率最低点为16.34GHz，在图6e中由表面电流分布可以看出，电流密度最高的区域在每一个正方形环上加载的四个忆阻器之间，说明该结构此时通过忆阻器的电阻将电能转化为热能。
具体实施方式2中:
介质板位于吸波结构的顶部，尺寸为20.8mm*20.8mm*0.3mm(长*宽*高)，介电常数为4.3，损耗正切角为0.0025，第二层为圆环有源忆阻器加载频率选择表面，圆环（忆阻器连接的线路）的线宽为1mm，外半径为6.5mm，馈电电路线（即扼流电感和扼流电容所连接的线路）宽为0.3mm，长度为3.9mm，忆阻器的尺寸为1mm*0.3mm，扼流电感采用Touchstone贴片电感，编号LQP02HQ0N4B02#，扼流电容采用Touchstone贴片电容，编号GJM0225C1C5R0CB01#，第三层泡沫层采用PMI，介电常数为1.05，尺寸为20.8mm*20.8mm*8mm(长*宽*高)，第四层是金属层。
本实施例有源忆阻器加载频率选择表面9为16×16的阵列。
在阵列两侧，通过在结构连接同轴线至直流电源实现对整个阵列施加偏置电压，可通过改变偏置电压的大小来改变忆阻器的工作状态，改变忆阻器电阻，实现吸波结构整体阻抗在不同频段与自由空间阻抗的相对匹配，从而实现吸波带的动态调控。
通过施加不同的偏置电压，一种圆环有源忆阻器加载吸波结构反射率如图9所示，该结构的反射率在施加不同偏压的情况下，产生不同的输入电阻，使得吸波结构在2-18Ghz内有不同的吸波效果，且具有很好的方向性。
使用仿真软件对圆环忆阻器加载多频段可调谐宽带吸波结构进行分析，来解释该结构工作特征，忆阻器输入电阻不同阻值时，圆环有源忆阻器加载吸波结构反射率图为图9。如图8a为本发明实施例的圆环输入电阻为100Ω、电场方向为横电模（TE）时的结构表面电流分布示意图。如图8b为本发明实施例的圆环输入电阻为100Ω、电场方向为横磁模（TM）时的结构表面电流分布示意图。如图8c为本发明实施例的圆环输入电阻为300Ω、电场方向为横电模时的结构表面电流分布示意图。如图8d为本发明实施例的圆环输入电阻为300Ω、电场方向为横磁模时的结构表面电流分布示意图。如图8e为本发明实施例的圆环输入电阻为2000Ω、电场方向为横电模时的结构表面电流分布示意图。如图8f为本发明实施例的圆环输入电阻为2000Ω、电场方向为横磁模时的结构表面电流分布示意图。如图9为本发明实施例的圆环在不同电阻下的反射率示意图。
在仿真软件中对吸波结构反射率最低点设置场监视器，分析吸波结构的表面电流，当忆阻器的输入电阻大小为100Ω时，如图9所示，本结构具反射率最低点为9.92GHz，且反射率低于-10dB, 在图8a和8b中由表面电流分布可以看出，电流密度最高的区域在每一个圆环上，且忆阻器上电流密度最高，说明该结构此时通过忆阻器的电阻将电能转化为热能；当忆阻器的输入电阻大小为300Ω时，如图9所示，本结构具反射率最低点为12.54GHz，在图8c和8d中由表面电流分布可以看出，电流密度最高的区域在每一个圆环上加载的四个忆阻器之间，说明该结构此时通过忆阻器的电阻将电能转化为热能；当忆阻器1的输入电阻大小为2000Ω时，如图9所示，本结构具反射率最低点为3.53GHz，在图8e和8f中由表面电流分布可以看出，电流密度最高的区域在每一个圆环和扼流电感分离的微带线上，但是忆阻器上的电流密度相对偏小，因此此时的低反射率主要来源于四分之一波长的干涉相消。

Claims (10)

1.一种忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，其特征在于包括介质层1、有源忆阻器加载频率选择表面2、泡沫层3和金属层4；所述有源忆阻器加载频率选择表面2包括若干个呈阵列分布的导电单元，该导电单元包括加载直流馈电网络及电连接于该加载直流馈电网络正负极间的忆阻器加载导电单元，所述忆阻器加载导电单元由若干忆阻器加载电路并联而成。
2.根据权利要求1所述的忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，其特征在于所述的介质层1采用高介电常数板。
3.根据权利要求1所述的忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，其特征在于所述的导电单元中，加载直流馈电网络和忆阻器加载导电单元组成一个对称图形，忆阻器加载单元的线宽大于加载直流馈电网络的线宽，忆阻器加载导电单元上忆阻器的布置方向一致或者相反。
4.根据权利要求3所述的忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，其特征在于所述的有源忆阻器加载频率选择表面2中，导电单元喷印在柔性膜介质衬底上，并采用导电材料，导电材料包括铜、铝或碳。
5.根据权利要求4所述的忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，其特征在于所述的柔性膜介质衬底采用耐温薄膜，所述的耐温薄膜包括PET膜、PEN膜、PES膜或PI膜。
6.根据权利要求1所述的忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，其特征在于所述的泡沫层3采用低密度低介电常数发泡材料。
7.根据权利要求6所述的忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，其特征在于所述的低密度低介电常数发泡材料包括PMI。
8.根据权利要求1-7之一所述的忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，其特征在于所述的有源忆阻器加载频率选择表面2，具体包括正方形环有源忆阻器加载频率选择表面5，正方形环有源忆阻器加载频率选择表面5包括N*M个正方形环及馈电导电单元6；正方形环有源忆阻器加载频率选择表面5的一端连接负极取电，正方形环有源忆阻器加载频率选择表面5的另一端连接正极取电；正方形环及馈电导电单元6包括第一正方形环忆阻器7a、第二正方形环忆阻器7b、第三正方形环忆阻器7c、第四正方形环忆阻器7d、第一正方形环扼流电感8a、第二正方形环扼流电感8b、第三正方形环扼流电感8c和第四正方形扼流电感8d；第一正方形环忆阻器7a、第二正方形环忆阻器7b、第三正方形环忆阻器7c和第四正方形环忆阻器7d组成正方形环；第一正方形环忆阻器7a的一端、第二正方形环忆阻器7b的一端、第一正方形扼流电感8a的一端和第二正方形环扼流电感8b的一端相互连接，第一正方形环忆阻器7a的另一端连接第三正方形环忆阻器7c的一端，第二正方形环忆阻器7b的另一端连接第四正方形环忆阻器7d的一端，第一正方形环扼流电感8a的另一端连接其他的正方形环及馈电导电单元并供电，第二正方形环扼流电感8b的另一端连接其他的正方形环及馈电导电单元或电源正极并取电；第三正方形环忆阻器7c的另一端、第四正方形环7d的另一端、第三正方形环扼流电感8c的一端和第四正方形环扼流电感8d的一端相互连接，第三正方形扼流电感8c的另一端连接其他的正方形环及馈电导电单元或电源负极并取电，第四正方形扼流电感8d的另一端连接其他的正方形环及馈电导电单元并供电；正方形环及馈电导电单元6为对称结构；第一正方形环忆阻器7a、第二正方形环忆阻器7b、第三正方形环忆阻器7c和第四正方形环忆阻器7d在直流馈电网络施加的不同偏压下具有不同大小的电阻时，不同大小的电阻会改变结构在不同频段的输入阻抗，从而使反射率的频率响应随忆阻器不同偏压变化而调控；第一正方形环扼流电感8a、第二正方形环扼流电感8b、第三正方形环扼流电感8c和第四正方形扼流电感8d用于分离直流回路和交流感应电流回路。
9.根据权利要求8所述的忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，其特征在于所述的扼流电感8采用贴片型电感，用于分离直流回路和交流感应电流回路。
10.根据权利要求1-7之一所述的忆阻器加载多频段可调谐宽带电磁兼容吸波结构，其特征在于所述的有源忆阻器加载频率选择表面2，还包括圆环有源忆阻器加载频率选择表面9；圆环有源忆阻器加载频率选择表面9包含N*M个圆环及馈电导电单元10；圆环及馈电导电单元10包括第一圆环忆阻器11a、第二圆环忆阻器11b、第三圆环忆阻器11c、第四圆环忆阻器11d、第一圆环扼流电感12a、第二圆环扼流电感12b、第三圆环扼流电感12c、第四圆环扼流电感12d、第一扼流电容13a和第二扼流电容13b；第一圆环忆阻器11a、第二圆环忆阻器11b、第三圆环忆阻器11c和第四圆环忆阻器11d组成一个圆环结构；第一扼流电容13a的一端连接其他的圆环及馈电导电单元，第一扼流电容13a的另一端连接第一圆环扼流电感12a；第一圆环扼流电感12a的另一端分别连接第一圆环忆阻器11a的一端和第二圆环忆阻器11b的一端；第一圆环忆阻器11a的另一端分别连接第四圆环扼流电感12d的一端和第三圆环忆阻器11c的一端；第四圆环扼流电感12d的另一端连接其他的圆环及馈电导电单元或电源负极并取电；第二圆环忆阻器11b的另一端分别连接第二圆环扼流电感12b的一端和第四圆环忆阻器11d的一端；第二圆环扼流电感12b的另一端连接其他的圆环及馈电导电单元或电源正极并取电；第三圆环忆阻器11c的另一端和第四圆环忆阻器11d的另一端分别连接第三圆环扼流电感11c的一端；第三圆环扼流电感11c的另一端连接第二扼流电容13b的一端，第二扼流电容13b连接其他的圆环及馈电导电单元；第一圆环忆阻器11a、第二圆环忆阻器11b、第三圆环忆阻器11c和第四圆环忆阻器11d在直流馈电网络施加的不同偏压下具有不同大小的电阻时，不同大小的电阻会改变结构在不同频段的输入阻抗，从而使反射率的频率响应随忆阻器不同偏压变化而调控；第一圆环扼流电感12a、第二圆环扼流电感12b、第三圆环扼流电感12c、第四圆环扼流电感12d用于分离直流回路和交流感应电流回路；第一扼流电容13a和第二扼流电容13b用于分离直流回路和交流感应电流回路。
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