CN117013268A - 一种自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构，包括：第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构、自适应频率调控电磁结构、频率调控电路单元、频率调控存储单元、频率查询单元；其中，频率调控存储单元连接第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构、自适应频率调控电磁结构、频率调控电路单元；自适应频率调控电磁结构连接第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构，频率查询单元连接频率调控电路单元。采用本发明的技术方案，解决信息设备免受电磁干扰和电磁脉冲的干扰。

Description

一种自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构
技术领域
本发明涉及电磁兼容、电磁波传播、干扰消除领域，特别是涉及一种自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构。
背景技术
随着通信和探测装备的日趋增多，电磁环境越来越复杂，对一些通信设备干扰极大。今年来，随着强干扰脉冲和干扰机的出现，可以主动对信息设备造成严重的干扰。
针对强干扰脉冲的干扰，其能量很大，会对电子信息设备造成严重的损害，其强能量可能烧毁电子信息设备。而干扰机主要是在特定的频段内对信息设备进行干扰，导致电子信息设备无法正常工作，且在临近频带内噪声干扰，导致系统工作性能变化或者不能工作，因此可以采用频率选择的方式进行工作，并结合信息设备的特点，实现频率选择的自适应调控。
此外，目前采用了金属屏蔽的方式进行频率的选择，以及频率选择超表面和网孔的机箱实现频率的选择，但是对于大能量的脉冲干扰或者是电磁恐怖袭击下的电磁脉冲冲击，其强能量仍然会在频率选择超表面和网孔的机箱上产生大的电流，导致机箱等无法实现能量的屏蔽和频率的选择。
伴着超材料和超表面技术的发展，本项目提供一种自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构，旨在实现能量选择和频率选择一体化设计，并且可以根据实际信息设备的需求，调整所需的频率，实现不同频率和环境下的能量和频率的一体化管控，抑制消除带外辐射和传导干扰，保护信息设备免受高功率脉冲和带外频率的干扰，该结构可以应用在信息设备防护，信息设备壳体，特殊建筑物防护以及信息设备的表面等。
发明内容
本发明的目的是提供一种自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构，解决信息设备免受电磁干扰和电磁脉冲的干扰。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构，包括：第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构、自适应频率调控电磁结构、频率调控电路单元、频率调控存储单元、频率查询单元；其中，频率调控存储单元连接第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构、自适应频率调控电磁结构、频率调控电路单元；自适应频率调控电磁结构连接第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构，频率查询单元连接频率调控电路单元。
作为优选，还包括：供电单元，所述供电单元连接第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构、自适应频率调控电磁结构、频率调控电路单元、频率调控存储单元、频率查询单元。
作为优选，第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构上设有多个二极管，且规律排布。
作为优选，第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构单元均由16个二极管、十字形贴片单元、矩形框贴片、16个矩形贴片组成；其中，16个矩形贴片之间通过二极管连接，矩形贴片与十字形贴片单元之间和矩形框贴片之间由二极管连接，共计由48个二极管。
作为优选，预制频率查询单元的频率，在工作中通过频率调控电路单元改变频率的变化，查找预制频率查询单元的频率，驱动自适应频率调控电磁结构、第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构调整到所需的频率，并将频率的选择结果存储在频率调控存储单元，锁定该频率进行工作。
作为优选，第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构安装在自适应频率调控电磁结构的两侧。
作为优选，第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构直接和自适应频率调控电磁结构粘合在一起，且第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构直接粘结在自适应频率调控电磁结构的两侧。
作为优选，所述自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构满足L波段、S波段、C波段、X波段、Ku波段以及毫米波的需求。
本发明可以避免强电磁脉冲能量、带外干扰信号以及传导能量对信息设备的干扰。本发明采用预制频率查询单元的频率驱动频率调控电路单元，利用存储单元存储频率信息，经由频率调控电路单元实现自适应能频一体化干扰消除装置的设计，抑制消除带外辐射和传导干扰，保护信息设备免受高功率脉冲的干扰。本发明首先预制频率查询单元的频率，在工作中通过频率调控电路单元改变频率的变化，查找预制频率查询单元的频率，驱动自适应频率调控电磁结构和第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构调整到所需的频率，并将频率的选择结果存储在频率调控存储单元，锁定该频率进行工作。本发明的一种自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构可以通过频率调控电路单元调控调率的选择特性，实现能量和频率的一体化选择、调控，进而抑制消除带外辐射和传导干扰，保护信息设备免受高功率脉冲的干扰。由于本发明一种自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构不仅可以实现频率的自适应调控，还可以实现能量和频率的一体化管控，可以用在信息设备防护、干扰抑制等信息设备的保护中，使信息设备等免受电磁脉冲和电磁干扰的侵袭。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例使用附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构的结构示意图；
图2为本发明实施例子能量选择超构电磁结构的单元示意图；
图3为本发明实施例第一自适应频率调控电磁结构示意图；
图4为本发明实施例自适应频率调控电磁结构的侧视图；
图5为本发明实施例第二自适应频率调控电磁结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施实例，而不是全部的实施实例。基于本发明中的实施实例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施实例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1：
如图1所示，本发明实施例提供一种自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构，包括：第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构、自适应频率调控电磁结构、频率调控电路单元、频率调控存储单元、供电单元、频率查询单元。其中，频率调控存储单元连接第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构、自适应频率调控电磁结构、频率调控电路单元；自适应频率调控电磁结构连接第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构，频率查询单元连接频率调控电路单元；供电单元连接第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构、自适应频率调控电磁结构、频率调控电路单元、频率调控存储单元、频率查询单元。通过预制频率查询单元的频率驱动频率调控电路单元，利用存储单元存储频率所需的信息，经由频率调控电路单元实现自适应能频一体化干扰消除，抑制消除带外辐射和传导干扰，保护信息设备免受高功率脉冲的干扰，该自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构可以用在信息设备防护、干扰抑制信息设备的保护中。
本发明的第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构安装在自适应频率调控电磁结构的两侧，在工程应用中第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构可以直接和自适应频率调控电磁结构粘合在一起，且第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构直接粘结在自适应频率调控电磁结构的两侧，其中供电单元、频率查询单元、频率调控电路单元和频谱调控存储单元的控制线可以外置也可以额外增加电路板分别与第一能量选择超构电磁结构、第二能量超构电磁结构和自适应频率调控电磁结构粘合。本发明的供电单元旨在为所述的第一能量选择超构电磁结构、第二能量超构电磁结构、自适应频率调控电磁结构、频率查询单元、频率调控电路单元和频谱调控存储单元供电。
本发明的二极管位于第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构上，且规律排布，其第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构单元如图2所示。从图2中可以看出，第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构单元由二极管1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16、十字形贴片单元17、矩形框贴片19、16个矩形贴片18组成。16个矩形贴片之间通过二极管连接，矩形贴片与十字形贴片单元17之间和矩形框贴片19之间也由二极管连接，共计由48个二极管，可以通过实际工程的需求由频率查询单元，获得所需频率的控制信息，用来驱动频率调控电路单元，频率调控电路单元将所有的二极管的状态信息传输到频率调控存储单元进行存储，频率调控存储单元修改所有二极管的状态信息，完成对第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构的调控，实际工程应用中，图2所示的一种自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构的能量选择超构电磁结构的单元周期分布在第一介质基板和第二介质基板上分别构成第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构。
本发明的自适应频率调控电磁结构由三层电磁结构组成，其结构如图3-5所示，可以看出自适应频率调控电磁结构有两层介质基板分别为第三介质基板51和第四介质基板52，第三介质基板的上表面和第四介质基板下表面的第一自适应频率调控电磁结构(分别为图4中的53和55)。结构中的单元如图3所示。第三介质基板和第四介质基板中间压合第二自适应频率调控电磁结构(其为图4中的54)，结构如图5所示。整个一种自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构自适应频率调控电磁结构由第三介质基板和第四介质基板以及第一自适应频率调控电磁结构的和第二自适应频率调控电磁结构按照顺序粘合而成。按照需求查找频率查询单元，获得所需频率的控制信息，用来驱动频率调控电路单元，频率调控电路单元将所有的第二自适应频率调控电磁结构上的二极管31-42的状态信息传输到频率调控存储单元进行存储，频率调控存储单元修改所有二极管的状态信息，完成对自适应频率调控电磁结构的频率调控，进而组合第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构，实现能频一体化设计。
本发明首先预制频率查询单元的频率，在工作中通过频率调控电路单元改变频率的变化，查找预制频率查询单元的频率，驱动自适应频率调控电磁结构和第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构调整到所需的频率，并将频率的选择结果存储在频率调控存储单元，锁定所需频率进行工作。
本发明的自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构可以通过频率调控电路单元调控调率的选择特性，实现能量和频率的一体化选择、调控，进而抑制消除带外辐射和传导干扰，保护信息设备免受高功率脉冲的干扰。
本发明的第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构、自适应频率调控电磁结构、二极管、频率调控电路单元、频率调控存储单元、供电单元、频率查询单元均有供电单元供电。
本发明提供的自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构可以同时抵御频带内的强能量电磁脉冲的袭击，且可以抑制频带外的干扰，实现能量和频率一体化设计，抑制不需要的频率干扰和能量袭击。
本发明的能量选择超构电磁结构可以根据设计需求，设计成不同的形状，采用不同的能量选择电磁结构单元。同时，自适应频率调控电磁结构也可以通过调整变容二极管的特性实现不同频率的调控，且频率调控电磁结构单元，可以根据实际的需求，设计不同的频率选择电磁结构单元。
本发明的自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构不仅可以实现能量和频率的一体化设计，即能频一体化设计，还可以根据工程需求，设计不同的频率满足L波段、S波段、C波段、X波段、Ku波段以及毫米波等需求，为相应的装备提供有效的能频防护，具有很好的应用前景。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围。

Claims (8)

1.一种自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构，其特征在于，包括：第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构、自适应频率调控电磁结构、频率调控电路单元、频率调控存储单元、频率查询单元；其中，频率调控存储单元连接第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构、自适应频率调控电磁结构、频率调控电路单元；自适应频率调控电磁结构连接第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构，频率查询单元连接频率调控电路单元。
2.如权利要求1所述的自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构，其特征在于，还包括：供电单元，所述供电单元连接第一能量选择超构电磁结构、第二能量选择超构电磁结构、自适应频率调控电磁结构、频率调控电路单元、频率调控存储单元、频率查询单元。
3.如权利要求2所述的自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构，其特征在于，第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构上设有多个二极管，且规律排布。
4.如权利要求3所述的自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构，其特征在于，第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构单元均由16个二极管、十字形贴片单元、矩形框贴片、16个矩形贴片组成；其中，16个矩形贴片之间通过二极管连接，矩形贴片与十字形贴片单元之间和矩形框贴片之间由二极管连接，共计由48个二极管。
5.如权利要求4所述的自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构，其特征在于，预制频率查询单元的频率，在工作中通过频率调控电路单元改变频率的变化，查找预制频率查询单元的频率，驱动自适应频率调控电磁结构、第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构调整到所需的频率，并将频率的选择结果存储在频率调控存储单元，锁定该频率进行工作。
6.如权利要求1所述的自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构，其特征在于，第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构安装在自适应频率调控电磁结构的两侧。
7.如权利要求1所述的自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构，其特征在于，第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构直接和自适应频率调控电磁结构粘合在一起，且第一能量选择超构电磁结构和第二能量超构电磁结构直接粘结在自适应频率调控电磁结构的两侧。
8.如权利要求1所述的自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构，其特征在于，所述自适应能频一体化干扰消除超构电磁结构满足L波段、S波段、C波段、X波段、Ku波段以及毫米波的需求。
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