CN116315730A - 一种多层高性能超宽带吸波结构 - Google Patents
一种多层高性能超宽带吸波结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116315730A CN116315730A CN202310380034.7A CN202310380034A CN116315730A CN 116315730 A CN116315730 A CN 116315730A CN 202310380034 A CN202310380034 A CN 202310380034A CN 116315730 A CN116315730 A CN 116315730A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- wave absorbing
- trapezoid
- seamless
- electromagnetic
- 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
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 6
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims description 6
- 239000006261 foam material Substances 0.000 claims description 5
- 229920007790 polymethacrylimide foam Polymers 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 3
- 238000007731 hot pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- 238000006056 electrooxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 abstract description 21
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 81
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 23
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 4
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- H01Q17/008—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems with a particular shape
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q15/00—Devices for reflection, refraction, diffraction or polarisation of waves radiated from an antenna, e.g. quasi-optical devices
- H01Q15/0006—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices
- H01Q15/0086—Devices acting selectively as reflecting surface, as diffracting or as refracting device, e.g. frequency filtering or angular spatial filtering devices said selective devices having materials with a synthesized negative refractive index, e.g. metamaterials or left-handed materials
-
- 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
- H05K9/0073—Shielding materials
- H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
- H05K9/0088—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising a plurality of shielding layers; combining different shielding material structure
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种多层高性能超宽带吸波结构，包括密铺的多个呈六面体结构的吸波单元，每个吸波单元均包括由上到下依次设置的蒙皮保护层、第一支撑介质层、第一电磁超表面、第一电磁超表面衬底、第二支撑介质层、第二电磁超表面、第二电磁超表面衬底、第三支撑介质层和金属背板；蒙皮保护层的介电常数大于第一介质支撑层的介电常数。本发明采用上述结构的一种多层高性能超宽带吸波结构，通过设置多层结构，使得入射电磁波在多层界面之间反射形成谐振损耗，从而起到在超宽带范围内实现反射率低于‑20dB，能够在60°斜入射时保持超宽带‑10dB吸波性能。
Description
技术领域
本发明涉及电磁吸波技术领域，尤其涉及一种多层高性能超宽带吸波结构。
背景技术
近几十年来，随着商用无线通信和高频设备的快速发展、智能家居等电子设备的不断普及和推广，电磁辐射已经成为新的社会问题。一方面，工作频段近似频段电子设备之间的电磁辐射造成的电磁干扰会导致信号断联、信号减弱等故障。另一方面，长期的强电磁辐射，将对人体造成严重的损害。因此，当前对电磁辐射的消除有着迫切需求。
目前，常用的电磁防护技术主要分为屏蔽技术和吸波技术。其中，吸波技术能够将电磁能量损耗，避免了能量的二次污染，故在多信号源信息系统等领域中被视为更为理想的技术路线。其中，基于二维超表面的超材料吸波体，作为吸波技术中的一个新的分支，受益于其高度可设计性以及潜在广泛的应用场景而得到了广泛的重视和研究。
然而，必须注意的是，现有的超表面吸波体的性能通常集中在“深”，但是不能兼备窄的吸收尖峰和“宽”的-10dB吸收频带两方面的性能上，且通常不考虑大角度斜入射性能，即不能同时满足“深”“宽”和“大角度”的应用需求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种多层高性能超宽带吸波结构，通过设置多层结构，使得入射电磁波在多层界面之间反射形成谐振损耗，从而起到在超宽带范围内实现反射率低于-20dB，能够在60°斜入射时保持超宽带-10dB吸波性能，在目标RCS减缩、电磁兼容、信号屏蔽等领域具有广阔的应用前景。
为实现上述目的，本发明提供了一种多层高性能超宽带吸波结构，包括密铺的多个呈六面体结构的吸波单元，每个吸波单元均包括由上到下依次设置的蒙皮保护层、第一支撑介质层、第一电磁超表面、第一电磁超表面衬底、第二支撑介质层、第二电磁超表面、第二电磁超表面衬底、第三支撑介质层和金属背板；
蒙皮保护层的介电常数大于第一介质支撑层的介电常数；
第一电磁超表面包括正六边形环和加载在正六边形环每条边中点上的第一电阻；
第二电磁超表面包括片式环和第二电阻，片式环包括分别对应正六边形环每条边布置的六个无缝类梯形片和设置于相邻两个无缝类梯形片之间的有缝类梯形片，相邻有缝类梯形片和无缝类梯形片之间设置有第二电阻。
优选的，正六边形环的边长为3.0mm～8.0mm，每条边的宽度为0.1mm～1.0mm；
正六边形环上用于加载第一电阻的缝隙为0.1mm～1.2mm；第一电阻的阻值为300Ω～800Ω。
优选的，正六边形环经喷印、电化学腐蚀、机械雕刻或磁控溅射的方式制备于第一电磁超表面的衬底上。
优选的，片式环用于加载第二电阻的缝隙为0.1mm～1.2mm；第二电阻的阻值为20Ω～200Ω；
无缝类梯形片和有缝类梯形片之间的距离为0.1mm～1.0mm。
优选的，无缝类梯形片包括无缝内侧等腰梯形和无缝外侧矩形，无缝内侧等腰梯形的下底长度为2.0mm～5.0mm、上底长度为0.3mm～2.0mm、腰长为0.5～2.5mm；
无缝外侧矩形的长度与无缝内侧等腰梯形的下底长度相同、宽度为0.1mm～1.0mm。
优选的，有缝类梯形片包括有缝外侧等腰梯形和有缝内侧矩形，有缝外侧等腰梯形的外侧开设有矩形缝隙；
有缝外侧等腰梯形的下底长度为1.0mm～5.0mm、上底长度为0.3mm～2.0mm、腰长为1.2mm～1.6mm；
有缝内侧矩形的长度与有缝外侧等腰梯形的下底长度相同、宽度为0.1mm～1.0mm；
矩形缝隙的长度为0.1mm～1.5mm、宽度为0.1mm～1.0mm。
优选的，无缝内侧等腰梯形的斜边与有缝等腰梯形的斜边平行，且两者之间设置有第二电阻。
优选的，正六边形环和片式环的材质均为金、银、铜中的一种；
第一电阻和第二电阻均为集总贴片电阻元件或者通过磁控溅射、丝网印刷、喷印中的一种或任意组合的方式获得的等效电阻。
优选的，蒙皮保护层的厚度为0.1mm～2.0mm；
第一支撑介质层的相对介电常数在1.0～5.0之间，其厚度为1.0mm～5.0mm；
第一电磁超表面衬底为PI膜、PEN膜、FR4板、F4B板中的一种，其厚度为0.02mm～1.0mm；
第二支撑介质层的相对介电常数在1.0～5.00之间，其厚度为2.0mm～6.0mm；
第二电磁超表衬底为PI膜、PEN膜、FR4板、F4B板中的一种，其厚度为0.1mm～1.0mm；
第三支撑介质层的相对介电常数在1.0～5.0之间，其厚度为其波长的四分之一，其厚度为4.0mm～10.0mm；
第一支撑介质层、第二支撑介质层和第三支撑介质层的材质均为PMI泡沫材料。
优选的，蒙皮保护层、第一支撑介质层、第一电磁超表面、第一电磁超表面衬底、第二支撑介质层、第二电磁超表面、第二电磁超表衬底、第三支撑介质层和金属背板之间经真空热压制成吸波单元。
本发明具有以下有益效果：
1.设置蒙皮保护层具有以下优点：(1)提高整体结构的环境适应性；(2)能够在宽带范围内实现0～3％左右的吸收增强；(3)在斜入射状态下可以提高阻抗匹配，提高吸波体的斜入射性能稳定性。
2.第一电磁超表面的设置，使其在15GHz–24GHz具有明显的吸收作用，在3GHz–14GHz有一定的吸收补偿作用，同时具备良好的斜入射稳定性能。
3.第二电磁超表面的设置，使其在4GHz–18GHz具有明显的吸收作用，在14GHz–24GHz有一定的吸收补偿作用，同时具备良好的斜入射稳定性能。
4.第一支撑介质层、第二支撑介质层和第三支撑介质层的介电常数接近空气，可视为无损介质层。
5.第一支撑介质层、第二支撑介质层与蒙皮保护层可用于优化中频吸收性能；同时，第一支撑介质层、第二支撑介质层、第三支撑介质层与蒙皮层影响低频吸收补偿状态。
6.第三支撑介质层采用四分之一波长原理设计，便于增强电磁超表面Ⅰ中心频率两侧的吸收性能，尽可能在宽带范围实现最大损耗。
7.金属背板仅作为电磁波反射板，反射电磁波，使其在第一电磁超表面、第二电磁超表面之间和蒙皮保护层之间实现干涉增强。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1是本发明的一种多层高性能超宽带吸波结构的吸波单元截面结构示意图；
图2是本发明的一种多层高性能超宽带吸波结构的吸波单元结构示意图；
图3是本发明的一种多层高性能超宽带吸波结构的第一电磁超表面结构单元示意图；
图4是本发明的一种多层高性能超宽带吸波结构的第二电磁超表面结构单元示意图；
图5是本发明的实验例所述的不同入射角对应TE波反射系数随频率变化图；
图6是本发明的实验例所述的不同入射角对应TE波吸波率随频率变化图；
图7是本发明的实验例所述的不同入射角对应TM波反射系数随频率变化图。
图8是本发明的实验例所述的不同入射角对应TM波吸波率随频率变化图；
图9是本发明的实验例所述的有无蒙皮保护层时电磁波垂直入射状态下的史密斯阻抗圆图；
图10是本发明的实验例所述的不包含蒙皮保护层、支撑介质层Ⅰ、电磁超表面Ⅰ、电磁超表面Ⅰ衬底和支撑介质层Ⅱ时，不同入射角对应TE反射率随频率变化图；图11是本发明的实验例所述的不包含蒙皮保护层、支撑介质层Ⅰ、电磁超表面Ⅱ和电磁超表面Ⅱ衬底时，不同入射角对应TE反射率随频率变化图。
其中：1、蒙皮保护层；2、第一支撑介质层；3、第一电磁超表面；31、正六边形环；32、第一电阻；4、第一电磁超表面衬底；5、第二支撑介质层；6、第二电磁超表面；61、无缝类梯形片；62、有缝类梯形片；621、矩形缝隙；63、第二电阻；7、第二电磁超表面衬底；8、第三支撑介质层；9、金属背板。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。
本发明的结构包括密铺的多个呈六面体结构的吸波单元，每个吸波单元均包括由上到下依次设置的蒙皮保护层1、第一支撑介质层2、第一电磁超表面3、第一电磁超表面衬底4、第二支撑介质层5、第二电磁超表面6、第二电磁超表面衬底7、第三支撑介质层8和金属背板9；本实施例中，金属背板9的材质为铜，厚度为0.035mm。蒙皮保护层1的介电常数大于第一介质支撑层的介电常数；
第一电磁超表面3包括正六边形环31和加载在正六边形环31每条边中点上的第一电阻32；
优选的，正六边形环31的边长为3.0mm～8.0mm，每条边的宽度为0.1mm～1.0mm；正六边形环31上用于加载第一电阻32的缝隙为0.1mm～1.2mm；第一电阻32的阻值为300Ω～800Ω。正六边形环31经喷印、电化学腐蚀、机械雕刻或磁控溅射的方式制备于第一电磁超表面3的衬底上。本实施例中的第一电磁超表面3正六边形环31的边长为4.6mm，每条边的宽度为0.3mm，正六边形环31上用于加载第一电阻32的缝隙为0.3mm；第一电阻32的阻值为430Ω
第二电磁超表面6包括片式环和第二电阻63，片式环包括分别对应正六边形环31每条边布置的六个无缝类梯形片61和设置于相邻两个无缝类梯形片61之间的有缝类梯形片62，相邻有缝类梯形片62和无缝类梯形片61之间设置有第二电阻63。
优选的，片式环用于加载第二电阻63的缝隙为0.1mm～1.2mm；第二电阻63的阻值为20Ω～200Ω；无缝类梯形片61和有缝类梯形片62之间的距离为0.1mm～1.0mm。
优选的，无缝类梯形片61包括无缝内侧等腰梯形和无缝外侧矩形，无缝内侧等腰梯形的下底长度为2.0mm～5.0mm、上底长度为0.3mm～2.0mm、腰长为0.5～2.5mm；无缝外侧矩形的长度与无缝内侧等腰梯形的下底长度相同、宽度为0.1mm～1.0mm。
优选的，有缝类梯形片62包括有缝外侧等腰梯形和有缝内侧矩形，有缝外侧等腰梯形的外侧开设有矩形缝隙621；有缝外侧等腰梯形的下底长度为1.0mm～5.0mm、上底长度为0.3mm～2.0mm、腰长为1.2mm～1.6mm；有缝内侧矩形的长度与有缝外侧等腰梯形的下底长度相同、宽度为0.1mm～1.0mm；矩形缝隙621的长度为0.1mm～1.5mm、宽度为0.1mm～1.0mm。
优选的，无缝内侧等腰梯形的斜边与有缝等腰梯形的斜边平行，且两者之间设置有第二电阻63。
优选的，正六边形环31和片式环的材质均为金、银、铜中的一种；第一电阻32和第二电阻63均为集总贴片电阻元件或者通过磁控溅射、丝网印刷、喷印中的一种或任意组合的方式获得的等效电阻。
优选的，蒙皮保护层1的厚度为0.1mm～2.0mm；
第一支撑介质层2的相对介电常数在1.0～5.0之间，其厚度为1.0mm～5.0mm；在本实施例中，第一支撑介质层2为相对介电常数在1-1.2之间的PMI泡沫材料，厚度为2.5mm；
第一电磁超表面衬底4为PI膜、PEN膜、FR4板、F4B板中的一种，其厚度为0.02mm～1.0mm；本实施例中，第一电磁超表面衬底4为FR4板，相对介电常数为4.3、损耗正切角为0.0025，厚度为0.3mm。
第二支撑介质层5的相对介电常数在1.0～5.00之间，其厚度为2.0mm～6.0mm；本实施例中，第二支撑介质层5为相对介电常数在1-1.2之间的PMI泡沫材料，厚度为4.2mm。
第二电磁超表衬底为PI膜、PEN膜、FR4板、F4B板中的一种，其厚度为0.1mm～1.0mm；本实施例中，第二电磁超表衬底为FR4板，其相对介电常数为4.3、损耗正切角为0.0025，厚度为0.3mm。
第三支撑介质层8的相对介电常数在1.0～5.0之间，其厚度为其波长的四分之一，其厚度为4.0mm～10.0mm；本实施例中，第三支撑介质层8为相对介电常数在1-1.2之间的PMI泡沫材料，厚度为7.0mm。
优选的，蒙皮保护层1、第一支撑介质层2、第一电磁超表面3、第一电磁超表面衬底4、第二支撑介质层5、第二电磁超表面6、第二电磁超表衬底、第三支撑介质层8和金属背板9之间经真空热压制成吸波单元。
工作原理：入射的电磁波在第一电磁超表面3和第二电磁超表面6上的产生表面感应电流，将电磁能量转变为热量的形式实现能量损耗；同时，电磁波在第一电磁超表面3和第二电磁超表面6之间、第一电磁超表面3和蒙皮保护层1之间，第二电磁超表面6和蒙皮保护层1之间发生多次干涉，实现了高性能电磁吸收。同时利用表层蒙皮层在斜入射状态下对吸波单元的阻抗补偿，实现了斜入射状态下更宽的吸波带宽，保持了极佳的吸波性能。
实验例
如图5所示，本发明的吸波结构在TE电磁波垂直入射时，反射率低于-10dB的频带为2.7GHz–22.7GHz；反射率低于-20dB的频带为3.6GHz–21.9GHz；电磁波的入射角为50°时，反射率低于-10dB的频带为3.4GHz–21.8GHz；在6.8GHz–20.8GHz频段反射率在-15dB左右。电磁波的入射角为60°时，反射率低于-10dB的频带为5.9GHz–21.3GHz。
由图6可知，90％吸波频带与图5中-10dB反射系数频带相对应。
如图7所示，本发明的吸波结构在TM电磁波垂直入射时，反射率低于-10dB的频带为2.7GHz–22.7GHz；反射率低于-20dB的频带为3.6GHz–22.0GHz；电磁波的入射角为40°时，反射率低于-15dB的频带为5.0GHz–19.5GHz；反射率低于-10dB的频带为3.9GHz–24.0GHz。电磁波的入射角为50°时，反射率低于-10dB的频带为5.0GHz–23.4GHz。电磁波的入射角为60°时，反射率低于-10dB的频带为7.6GHz–21.7GHz。
由图9可知，90％吸波频带与图7中-10dB反射系数频带相对应。
如图10所示，不包含蒙皮保护层1、第一支撑介质层2、第一电磁超表面3、第一电磁超表面衬底4和第二支撑介质层5，且垂直入射TE电磁波时，反射率低于-10dB的频带为3.9GHz–13.2GHz。随着入射角的增大，吸收频带向高频逐渐偏移，且高频吸收性能提高。与其设计原理相互印证。
如图11所示，不包含蒙皮保护层1、第一支撑介质层2、第二电磁超表面6和第二电磁超表面衬底7，且在垂直入射TE电磁波时，反射率低于-10dB的频带为15.3GHz–20.4GHz。随着入射角的增大，低频吸收频带向高频逐渐偏移，且高频吸收性能提高；在0°-40°，高频吸收频带逐渐向高频移动，入射角大于50°之后高频吸收频带极大减弱。与其设计原理相互印证。
综上可知，在垂直入射时，本发明的反射率低于-10dB的频带为2.7GHz–22.7GHz；反射率低于-20dB的频带为3.6GHz–21.9GHz；电磁波的入射角为50°时，反射率低于-10dB的频带为3.4–21.8GHz；在6.8–20.8GHz频段反射率在-15dB左右。电磁波的入射角为60°时，反射率低于-10dB的频带为5.GHz9–21.3GHz。
因此，本发明采用上述结构的一种多层高性能超宽带吸波结构，通过设置多层结构，使得入射电磁波在多层界面之间反射形成谐振损耗，从而起到在超宽带范围内实现反射率低于-20dB，能够在60°斜入射时保持超宽带-10dB吸波性能。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种多层高性能超宽带吸波结构，包括密铺的多个呈六面体结构的吸波单元，其特征在于：每个吸波单元均包括由上到下依次设置的蒙皮保护层、第一支撑介质层、第一电磁超表面、第一电磁超表面衬底、第二支撑介质层、第二电磁超表面、第二电磁超表面衬底、第三支撑介质层和金属背板；
蒙皮保护层的介电常数大于第一介质支撑层的介电常数；
第一电磁超表面包括正六边形环和加载在正六边形环每条边中点上的第一电阻；
第二电磁超表面包括片式环和第二电阻，片式环包括分别对应正六边形环每条边布置的六个无缝类梯形片和设置于相邻两个无缝类梯形片之间的有缝类梯形片，相邻有缝类梯形片和无缝类梯形片之间设置有第二电阻。
2.根据权利要求1所述的一种多层高性能超宽带吸波结构，其特征在于：正六边形环的边长为3.0mm～8.0mm，每条边的宽度为0.1mm～1.0mm；
正六边形环上用于加载第一电阻的缝隙为0.1mm～1.2mm；第一电阻的阻值为300Ω～800Ω。
3.根据权利要求1所述的一种多层高性能超宽带吸波结构，其特征在于：正六边形环经喷印、电化学腐蚀、机械雕刻或磁控溅射的方式制备于第一电磁超表面的衬底上。
4.根据权利要求1所述的一种多层高性能超宽带吸波结构，其特征在于：片式环用于加载第二电阻的缝隙为0.1mm～1.2mm；第二电阻的阻值为20Ω～200Ω；
无缝类梯形片和有缝类梯形片之间的距离为0.1mm～1.0mm。
5.根据权利要求1所述的一种多层高性能超宽带吸波结构，其特征在于：无缝类梯形片包括无缝内侧等腰梯形和无缝外侧矩形，无缝内侧等腰梯形的下底长度为2.0mm～5.0mm、上底长度为0.3mm～2.0mm、腰长为0.5～2.5mm；
无缝外侧矩形的长度与无缝内侧等腰梯形的下底长度相同、宽度为0.1mm～1.0mm。
6.根据权利要求5所述的一种多层高性能超宽带吸波结构，其特征在于：有缝类梯形片包括有缝外侧等腰梯形和有缝内侧矩形，有缝外侧等腰梯形的外侧开设有矩形缝隙；
有缝外侧等腰梯形的下底长度为1.0mm～5.0mm、上底长度为0.3mm～2.0mm、腰长为1.2mm～1.6mm；
有缝内侧矩形的长度与有缝外侧等腰梯形的下底长度相同、宽度为0.1mm～1.0mm；
矩形缝隙的长度为0.1mm～1.5mm、宽度为0.1mm～1.0mm。
7.根据权利要求6所述的一种多层高性能超宽带吸波结构，其特征在于：无缝内侧等腰梯形的斜边与有缝等腰梯形的斜边平行，且两者之间设置有第二电阻。
8.根据权利要求1所述的一种多层高性能超宽带吸波结构，其特征在于：正六边形环和片式环的材质均为金、银、铜中的一种；
第一电阻和第二电阻均为集总贴片电阻元件或者通过磁控溅射、丝网印刷、喷印中的一种或任意组合的方式获得的等效电阻。
9.根据权利要求1所述的一种多层高性能超宽带吸波结构，其特征在于：蒙皮保护层的厚度为0.1mm～2.0mm；
第一支撑介质层的相对介电常数在1.0～5.0之间，其厚度为1.0mm～5.0mm；
第一电磁超表面衬底为PI膜、PEN膜、FR4板、F4B板中的一种，其厚度为0.02mm～1.0mm；
第二支撑介质层的相对介电常数在1.0～5.00之间，其厚度为2.0mm～6.0mm；
第二电磁超表衬底为PI膜、PEN膜、FR4板、F4B板中的一种，其厚度为0.1mm～1.0mm；
第三支撑介质层的相对介电常数在1.0～5.0之间，其厚度为其波长的四分之一，其厚度为4.0mm～10.0mm；
第一支撑介质层、第二支撑介质层和第三支撑介质层的材质均为PMI泡沫材料。
10.根据权利要求1所述的一种多层高性能超宽带吸波结构，其特征在于：蒙皮保护层、第一支撑介质层、第一电磁超表面、第一电磁超表面衬底、第二支撑介质层、第二电磁超表面、第二电磁超表衬底、第三支撑介质层和金属背板之间经真空热压制成吸波单元。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310380034.7A CN116315730A (zh) | 2023-04-11 | 2023-04-11 | 一种多层高性能超宽带吸波结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310380034.7A CN116315730A (zh) | 2023-04-11 | 2023-04-11 | 一种多层高性能超宽带吸波结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116315730A true CN116315730A (zh) | 2023-06-23 |
Family
ID=86790619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310380034.7A Pending CN116315730A (zh) | 2023-04-11 | 2023-04-11 | 一种多层高性能超宽带吸波结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116315730A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116864994A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-10-10 | 中南大学 | 一种双阻抗层高性能吸波结构 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110190407A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-30 | 南京航空航天大学 | 一种基于电阻膜的宽带吸波器及宽带吸波器阵列 |
| CN216055191U (zh) * | 2021-09-11 | 2022-03-15 | 深圳市佳晨科技有限公司 | 一种双层谐振耦合吸波体 |
| CN115296040A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-11-04 | 中南大学 | 一种电阻加载正六边形环超宽带吸波结构 |
| CN115473051A (zh) * | 2022-10-20 | 2022-12-13 | 中南大学 | 一种电磁吸波结构 |
-
2023
- 2023-04-11 CN CN202310380034.7A patent/CN116315730A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110190407A (zh) * | 2019-05-14 | 2019-08-30 | 南京航空航天大学 | 一种基于电阻膜的宽带吸波器及宽带吸波器阵列 |
| CN216055191U (zh) * | 2021-09-11 | 2022-03-15 | 深圳市佳晨科技有限公司 | 一种双层谐振耦合吸波体 |
| CN115296040A (zh) * | 2022-08-05 | 2022-11-04 | 中南大学 | 一种电阻加载正六边形环超宽带吸波结构 |
| CN115473051A (zh) * | 2022-10-20 | 2022-12-13 | 中南大学 | 一种电磁吸波结构 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116864994A (zh) * | 2023-08-04 | 2023-10-10 | 中南大学 | 一种双阻抗层高性能吸波结构 |
| CN116864994B (zh) * | 2023-08-04 | 2024-01-16 | 中南大学 | 一种双阻抗层高性能吸波结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mosallaei et al. | A one-layer ultra-thin meta-surface absorber | |
| CN111146596B (zh) | 一种复合窗口吸收体的吸波/透波装置 | |
| CN110416735A (zh) | 具有传输零点的柔性多层频率选择表面 | |
| CN109742554B (zh) | 一种双频Ku波段圆极化敏感吸波器 | |
| CN114336086A (zh) | 一种用于天线rcs减缩的超宽带吸波结构 | |
| CN114361806B (zh) | 一种小型化吸透一体频率选择表面 | |
| CN114204272B (zh) | 一种透波-吸波-透波一体化的超材料 | |
| CN116315730A (zh) | 一种多层高性能超宽带吸波结构 | |
| CN106887659B (zh) | 周期加载电阻的人工表面等离激元传输线及调节色散和损耗的方法 | |
| CN116207516B (zh) | 一种基于三层超表面的高性能超材料吸波体 | |
| CN115473051A (zh) | 一种电磁吸波结构 | |
| CN115313054A (zh) | 一种低频吸波高频透波的超材料结构 | |
| CN115296040A (zh) | 一种电阻加载正六边形环超宽带吸波结构 | |
| CN111293441B (zh) | 一种吸透波一体化吸波器 | |
| CN113314850A (zh) | 一种2.5d多层频率选择表面 | |
| CN117222216A (zh) | 一种吸波透波性能可调的吸透一体电磁结构 | |
| CN104767009A (zh) | 一种综合人工表面等离激元器件的波导和基片集成波导的滤波器 | |
| CN116505285A (zh) | 一种超宽带微波吸收体 | |
| CN114122743B (zh) | 一种单元小型化的吸波/透波装置 | |
| CN116864994B (zh) | 一种双阻抗层高性能吸波结构 | |
| CN118487051A (zh) | 一种超宽带多态可调吸波超材料 | |
| CN113594706B (zh) | 一种低剖面低rcs的宽带吸波超材料 | |
| CN217009568U (zh) | 一种基于透明介质的超宽带多层电磁结构吸波器 | |
| CN113794060B (zh) | 一种双极化超宽带三维电磁波吸收体 | |
| Chen et al. | Ultra-miniaturized Narrow-band Metamaterial Absorber for L-band |
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 |