CN212257701U - 一种双频段磁性材料吸波结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双频段磁性材料吸波结构，它包括金属平板和电阻膜图案，还包括第一磁性吸波材料层和第二磁性吸波材料层；电阻膜图案镀设在第一磁性吸波材料层的上表面和第二磁性吸波材料层的下表面上；第一磁性吸波材料层的下表面以覆盖的形式设置于金属平板上。本实用新型相比吸波泡沫结构厚度要薄，且在磁性材料中间层引入边长电阻膜即欧姆损耗，能在L(1‑2GHz)波段和X(8‑12GHz)波段产生特殊要求的窄带吸收效果，可以通过改变磁性材料层的厚度改变吸收峰的位置。其结构简单，制备工艺简单，可操作性强，成本较低；整个结构主要由磁性吸波胶板构成；具有窄频带吸波的特点；通过合理调整结构的参数，可以调节吸收峰到特定频带位置以及吸收峰幅值的大小。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子材料技术领域，尤其涉及一种双频段磁性材料吸波结构。
背景技术
吸波材料是一种涉及微波的重要材料，其在电磁兼容、雷达隐身等诸多领域拥有重要的应用价值。目前，已有的很多电子设备渗透到现实生活中的各个领域，这些电子设备辐射电磁波到环境中会造成严重的电磁辐射污染；例如，电磁干涉电磁兼容以及一系列危害生物的电磁波污染。因此雷达吸波材料也在信息传播、电子器件、微波辐射防护等民用方面得到广泛的运用。随着各种电子设备的应用，满足各种特殊需求的吸波也随之出现。而为了不影响其它设备工作频段而只针对某一频段进行吸收提出的窄带吸波吸波体。
超材料吸波体在某一特定窄带内吸波表现出优异的性能。因为，超材料吸波体可以通过控制其结构类型及其参数调节吸收峰的位置、吸收频带及峰值大小。通常，超材料吸波体的能量吸收来源于欧姆损耗及电介质损耗。一般情况下为了达到吸波要求仅依靠电介质损耗是不够的，特别是当构成超材料的电介质材料介电常数虚部比较小的时候。而欧姆损耗取决于构成超材料的金属的电导率大小。在很多情况下为了达到良好的吸波性能，金属的电导率不能太大也不能太小，因此，必须通过镀膜的方式来得到满足要求的金属电导率。然而，这样制造超材料的成本显然会大大增加。因此，如何解决现有超材料吸波体存在的不足，是目前需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种双频段磁性材料吸波结构，将磁性材料引入到超材料吸波结构中，从而构成针对特定波段吸波的窄带吸波体，解决了现有吸波体存在的不足。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种双频段磁性材料吸波结构，它包括金属平板和电阻膜图案，还包括第一磁性吸波材料层和第二磁性吸波材料层；所述电阻膜图案镀设在所述第一磁性吸波材料层的上表面和第二磁性吸波材料层的下表面上；所述第一磁性吸波材料层的下表面以覆盖的形式设置于所述金属平板上。
所述的电阻膜图案包括多个尺寸相同的方形电阻膜单元，所述方形电阻膜单元以阵列排布的形式边长性的镀设在所述第一磁性吸波材料层的上表面和第二磁性吸波材料层的下表面上。
所述的方形电阻膜单元中电阻膜的方阻R＝10Ω，边长D＝1.8mm，所述电阻膜图案的厚度 d＝0.08mm；所述第一磁性吸波材料层的厚度t1＝2.5mm，所述第二磁性吸波材料层的厚度 t2＝1.5mm。
所述的方形电阻膜单元中电阻膜的R＝10Ω，边长D＝1.8mm，所述电阻膜图案的厚度 d＝0.08mm；所述第一磁性吸波材料层的厚度t1＝2.5mm，所述第二磁性吸波材料层的厚度 t2＝1.3mm。
所述的方形电阻膜单元中电阻膜的R＝30Ω，边长D＝1.8mm，所述电阻膜图案的厚度 d＝0.08mm；所述第一磁性吸波材料层的厚度t1＝2.5mm，所述第二磁性吸波材料层的厚度 t2＝1.3mm。
所述的第一磁性吸波材料层和第二磁性吸波材料层包括采用微米级羰基铁球形颗粒-环氧树脂磁性复合吸波材料制成的磁性材料层。
所述吸波结构通过所述第一磁性吸波材料层和第二磁性吸波材料层能够在8-12GHz和 1-2GHz波段产生特定的吸收峰。
本实用新型的有益效果为：一种双频段磁性材料吸波结构，该结构主要能在X(8-12GHz) 和L(1-2GHz)波段内产生特定的吸收峰。其结构简单，制备工艺简单，可操作性强，成本较低；整个结构主要由磁性吸波胶板构成；具有窄频带吸波的特点；通过合理调整结构的参数，可以调节吸收峰到特定频带位置以及吸收峰幅值的大小。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为磁性吸波材料的电磁参数曲线图；
图3为本实用新型结构的尺寸参数图；
图4为实施例1磁性吸波材料结构仿真结果示意图；
图5为实施例2磁性吸波材料结构仿真结果示意图；
图6为实施例3磁性吸波材料结构仿真结果示意图；
图中：1-金属平板，2-电阻膜图案，3-第一磁性吸波材料层，4-第二磁性吸波材料层。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和有点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的保护范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本发明做进一步的描述。
如图1所示，一种双频段磁性材料吸波结构，它包括金属平板1、电阻膜图案2、第一磁性吸波材料层3和第二磁性吸波材料层4；所述电阻膜图案2镀设在所述第一磁性吸波材料层3的上表面和第二磁性吸波材料层4的下表面上；所述第一磁性吸波材料层3的下表面以覆盖的形式设置于所述金属平板1上。
所述的电阻膜图案2包括多个尺寸相同的方形电阻膜单元，所述方形电阻膜单元以阵列排布的形式边长性的镀设在所述第一磁性吸波材料层3的上表面和第二磁性吸波材料层4的下表面上。
进一步地，方形电阻膜单元以阵列排布的形式边长性的镀设在所述第一磁性吸波材料层 3的上表面和第二磁性吸波材料层4的下表面上中“边长性”表示为每一行中任意相邻的方形电阻膜的间距相同，且每一列中任意相邻电阻膜的间距相同；其中，方形电阻膜单元可以为正方形电阻膜单元。
进一步地，第一磁性吸波材料层3和第二磁性吸波材料层4由具有一定柔性的磁性吸波胶板制成，具体采用微米级羰基铁球形颗粒-环氧树脂磁性复合吸波材料制成。
实施例1
如图2和3所示，方形电阻膜单元中电阻膜的方阻R＝10Ω，边长D＝1.8mm，所述电阻膜图案2的厚度d＝0.08mm；所述第一磁性吸波材料层3的厚度t1＝2.5mm，所述第二磁性吸波材料层4的厚度t2＝1.5mm，电阻膜图案2的长度l＝12mm，高度h＝6mm，正方形电阻膜单元之间的间距g＝0.2mm；如图4所示，本实施例在垂直入射TE或者TM波的情况下，在L波段和X波段内都有较强的吸波性能；该结构在1.6GHz达到最强的吸波效果，反射系数为 -28.4dB，其反射率小于-10dB的频段在1.35GHZ-2GHz之间；在7.2GHz-10GHz的频段内有小于-10dB的吸波性能，在整个频段内大雨4.3GHz的频段都能实现-5dB的反射系数。
实施例2
本实施例所用磁性吸收材料磁导率实部在1GHZ-12GHz的频段范围内均为3左右，虚部在1GHz-12GHz的频段范围内均为1.5左右；方形电阻膜单元中电阻膜的R＝10Ω，边长D＝1.8mm，所述电阻膜图案2的厚度d＝0.08mm；所述第一磁性吸波材料层3的厚度t1＝2.5mm，所述第二磁性吸波材料层4的厚度t2＝1.3mm，电阻膜图案2的长度l＝12mm，高度h＝6mm，正方形电阻膜单元之间的间距g＝0.2mm；如图5所示，其在垂直入射TE或者TM波的情况下，在1.5GHz和10GHz附近都有较强的吸波性能；该结构在1.6GHz达到最强吸波效果，反射系数为-18dB。其反射率小于-10dB的频段为1.3-2.1GHz和8.5-10GHz。而在大于6GHz 以后的频段都有-6dB。
实施例3
本实施例所用磁性吸收材料磁导率实部在1GHZ-12GHz的频段范围内均为3左右，虚部在1GHz-12GHz的频段范围内均为1.5左右；方形电阻膜单元中电阻膜的R＝30Ω，边长D＝1.8mm，所述电阻膜图案2的厚度d＝0.08mm；所述第一磁性吸波材料层3的厚度t1＝2.5mm，所述第二磁性吸波材料层4的厚度t2＝1.3mm，电阻膜图案2的长度l＝12mm，高度h＝6mm，正方形电阻膜单元之间的间距g＝0.2mm；如图6所示，本实施例在垂直入射TE或TM波情况下，在1.5GHz附近有较强的吸波性能。该结构在1.6GHz达到最强吸波效果，反射系数为 -25dB。而在大于5.5GHz的频段，仅有-6dB的吸波性能。
本实用新型相比吸波泡沫结构厚度要薄，且在磁性材料中间层引入边长电阻膜即欧姆损耗，能在L(1-2GHz)波段和X(8-12GHz)波段产生特殊要求的窄带吸收效果，可以通过改变磁性材料层的厚度改变吸收峰的位置。该叠层单元边长吸波结构在电磁波吸收以及雷达隐身等领域具有潜在的应用价值。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种双频段磁性材料吸波结构，它包括金属平板(1)，其特征在于：还包括电阻膜图案(2)、第一磁性吸波材料层(3)和第二磁性吸波材料层(4)；所述电阻膜图案(2)镀设在所述第一磁性吸波材料层(3)的上表面和第二磁性吸波材料层(4)的下表面上；所述第一磁性吸波材料层(3)的下表面以覆盖的形式设置于所述金属平板(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种双频段磁性材料吸波结构，其特征在于：所述的电阻膜图案(2)包括多个尺寸相同的方形电阻膜单元，所述方形电阻膜单元以阵列排布的形式边长性的镀设在所述第一磁性吸波材料层(3)的上表面和第二磁性吸波材料层(4)的下表面上。
3.根据权利要求2所述的一种双频段磁性材料吸波结构，其特征在于：所述的方形电阻膜单元中电阻膜的方阻R＝10Ω，边长D＝1.8mm，所述电阻膜图案(2)的厚度d＝0.08mm；所述第一磁性吸波材料层(3)的厚度t1＝2.5mm，所述第二磁性吸波材料层(4)的厚度t2＝1.5mm。
4.根据权利要求2所述的一种双频段磁性材料吸波结构，其特征在于：所述的方形电阻膜单元中电阻膜的R＝10Ω，边长D＝1.8mm，所述电阻膜图案(2)的厚度d＝0.08mm；所述第一磁性吸波材料层(3)的厚度t1＝2.5mm，所述第二磁性吸波材料层(4)的厚度t2＝1.3mm。
5.根据权利要求2所述的一种双频段磁性材料吸波结构，其特征在于：所述的方形电阻膜单元中电阻膜的R＝30Ω，边长D＝1.8mm，所述电阻膜图案(2)的厚度d＝0.08mm；所述第一磁性吸波材料层(3)的厚度t1＝2.5mm，所述第二磁性吸波材料层(4)的厚度t2＝1.3mm。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种双频段磁性材料吸波结构，其特征在于：所述吸波结构通过所述第一磁性吸波材料层(3)和第二磁性吸波材料层(4)能够在8-12GHz和1-2GHz波段产生特定的吸收峰。
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| CN202021135550.1U CN212257701U (zh) | 2020-06-18 | 2020-06-18 | 一种双频段磁性材料吸波结构 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113013636A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-22 | 电子科技大学 | 一种基于复合材料的阶梯式宽带雷达吸波结构 |
| CN113054443A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-29 | 广东顺德西安交通大学研究院 | 一种低频吸波体 |
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2020
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