CN216993451U - 一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构，属于电磁吸波技术领域，解决了现有技术中吸波结构对电磁波吸收率低、散热性能差的问题。所述吸波结构包括依次层叠设置的第一耐磨层、混沌电阻层、介质层、屏蔽层、导热层、第二耐磨层；所述混沌电阻层是在介质薄膜上采用导电油墨印制出混沌图案而形成的具有一定电阻值的薄膜结构，用于吸收电磁波。本实用新型的吸波结构由于设置了具有混沌图案的混沌电阻层，因此能大幅提高吸波效率，具有很好的吸波性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁吸波技术领域，尤其涉及一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构。
背景技术
电磁吸波技术在电磁兼容、通信杂散抑制领域具有广泛的应用价值，电磁吸波结构是指能吸收照射在它表面的电磁波的一种吸波结构，吸波结构通常采用的吸波材料是基于材料本身的电磁特性，将入射的电磁波有效的转换为其他形式的能量，从而达到吸收电磁波的目的，一般由基体材料和吸收剂组成。
现有的吸波结构对电磁波吸收效率低，且吸波结构散热性能差，严重缩短了吸波结构的使用寿命。
实用新型内容
鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构，用以解决现有吸波结构对电磁波吸收率低、散热性能差的问题。
本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构，所述吸波结构包括依次层叠设置的第一耐磨层、混沌电阻层、介质层、屏蔽层、导热层、第二耐磨层；所述混沌电阻层是在介质薄膜上采用导电油墨印制出混沌图案而形成的具有一定电阻值的薄膜结构，用于吸收电磁波。
进一步，所述混沌电阻层的电阻率为50-80Ω/m2；所述介质薄膜为聚酰亚胺薄膜、聚四氟乙烯薄膜或高密度聚乙烯薄膜中的任意一种。
进一步，所述介质层为介质泡沫层，介电常数为1.05-1.2；所述介质层厚度为6-15mm。
进一步，所述导热层与屏蔽层相接的表面设置有周期性散热凹槽，所述散热凹槽的横截面呈矩形、三角形或波浪形。
进一步，所述散热凹槽的深度为导热层厚度的1/10-1/6。
进一步，所述导热层材质为导热硅脂。
进一步，所述屏蔽层为金属层，用于屏蔽电磁波，所述屏蔽层厚度为0.1mm-1mm。
进一步，所述第一耐磨层和第二耐磨层材质均为高分子纳米陶瓷材料，将所述高分子纳米陶瓷材料均匀喷涂在混沌电阻层和导热层形成第一耐磨层和第二耐磨层。
进一步，所述混沌电阻层与介质层、介质层与屏蔽层、屏蔽层与导热层之间均设置有粘胶层。
进一步，所述粘胶层上设置有周期排列的散热孔。
与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：
1、本实用新型在吸波结构中设置了混沌电阻层，由于混沌图案中随机的图案尺寸等电磁响应特征，能大幅提高吸波结构对电磁波的吸收效率。本实用新型的吸波结构对入射电磁辐射有宽带吸收效应，采用混沌电阻层可以实现15dB低反射的宽带吸收。
2、本实用新型介质层下部设置金属屏蔽层，该屏蔽层一个功能是屏蔽未吸收的电磁波，另一个功能是传导热量；并且通过在屏蔽层下部设置导热层，将金属屏蔽层传导出的热量散发，提高吸波结构的散热性能。并且本实用新型中导热层上部与屏蔽层接触的表面设置有周期性散热凹槽，能够进一步提高散热效果。各粘胶层上还设置有周期性散热孔，能够有效传导热量，提升散热性能，延长吸波结构的使用寿命。
3、为防止混沌电阻层上的图案在长期使用过程中磨损，本实用新型在吸波结构的最上层和最下层设置了耐磨层，能够对混沌电阻层起到良好的保护作用，进一步延长吸波结构的使用寿命。
本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本实用新型一个实施例中的吸波结构组成示意图；
图2(a)为本实用新型一个实施例中横截面为矩形的导热层示意图；
图2(b)为本实用新型一个实施例中横截面为三角形的导热层示意图；
图2(c)为本实用新型一个实施例中横截面为波浪形的导热层示意图；
附图标记：
10-第一耐磨层；20-混沌电阻层；30-介质层；40-屏蔽层；50-导热层；60-第二耐磨层；
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
本实用新型的一个具体实施例，公开了一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构，如图1所示，所述吸波结构包括依次层叠设置的第一耐磨层 10、混沌电阻层20、介质层30、屏蔽层40、导热层50、第二耐磨层60；所述混沌电阻层是在介质薄膜上采用导电油墨印制出混沌图案而形成的具有一定电阻值的薄层。
需要说明的是，图1中具有一定厚度的各层结构仅仅是便于观察各层结构所在位置，图中显示的各层厚度不代表本吸波结构中各层的厚度。
所述介质薄膜可以为聚酰亚胺薄膜、聚四氟乙烯膜或高密度聚乙烯膜(HDPE，HighDensity Polyethylene)等薄膜类绝缘材料。
混沌电阻层因为其随机的图案尺寸等电磁响应特征，能够改变吸波特性，从而可以改善吸波结构的吸波性能。本实用新型吸波结构中对吸波起关键作用的就是混沌电阻层。
混沌是非线性动力系统的固有特性，是非线性系统普遍存在的现象。实施时，可以采用如下方式获取混沌图案：混沌图案是由非线性动力学陈氏混沌系统生成的时序图，由MATLAB对其混沌图案的相关函数图进行分析选择出的初始混沌图案；
具体的，将Chen-模型在Visual Studio中运行得到某一时刻的混沌图案，将所得图案经过MATLAB程序分析选择后得到混沌图案。
获得混沌图案后，采用丝网印刷技术将碳系列导电油墨印在一定厚度的介质薄膜上，从而形成混沌电阻层；
实施时，混沌电阻层的电阻率的值可以根据自己仿真的需求来定，一般设置为50-80Ω/m2之间。
电阻层一般分为薄膜电阻层和厚膜电阻层，厚膜电阻层的膜厚通常大于10μm,而薄膜电阻层的厚度通常小于10μm,而且大多更是小于1μ m。本实施例采用厚膜电阻层，其厚度设置为十几微米到几十微米。
具体的，所述介质层材料为泡沫，该层主要对混沌电阻层起支撑作用，介电常数可设置为1.05-1.2。为匹配混沌电阻层，提高吸波结构的吸波性能，优选的介电常数为1.2；所述介质层厚度可以设置为6-15mm。
为防止介质层未吸收掉的电磁波穿透吸波结构，在介质层下面设置屏蔽层。
具体的，所述屏蔽层材质包括银、铜、铝、铝合金等金属材料；
实施时，屏蔽层的厚度可设置为0.1mm-1mm；
上述屏蔽层在屏蔽电磁波的同时，优选具有良好传热性能的金属如铜、铝合金等可以实现很好的散热功能，将介质层内由电磁波转化成的热量传导出去。
为进一步提高吸波结构的散热性能，在屏蔽层下方设置导热层，如图2所示，该导热层与屏蔽层相接触的表面设置有周期性散热凹槽，所述散热凹槽的横截面呈矩形、三角形或波浪形。
通过上述凹槽结构，在屏蔽层与导热层之间形成空气间隙，有利于热量的散发和疏导，从而进一步提高吸波结构的导热性能。
具体的，所述导热层材质优选为导热硅脂。
实施时，导热层厚度可设置为50μm-100μm,上述凹槽的深度设置为导热层厚度的1/10-1/6。
具体的，所述混沌电阻层与介质层、介质层与屏蔽层、屏蔽层与导热层之间均设置有粘胶层。
优选的，粘胶层材质为环氧树脂；
为进一步提高吸波结构的散热性能，所述粘胶层上设置有周期排列的散热孔。
在上述混沌电阻层、介质层、屏蔽层以及导热层界面上涂敷一定厚度的环氧树脂，形成粘胶层，并在粘胶层上进行打孔，然后，将上述各层按照设定的顺序依次粘结，并在120℃下固化2小时；最后，在混沌电阻层的上表面和导热层的下表面均匀喷涂高分子纳米陶瓷材料，形成第一耐磨层和第二耐磨层，完成整个吸波结构的制作。
与现有技术相比，本实施例提供的具有混沌电阻层的电磁吸波结构通过设置混沌电阻层，能够大幅增强电磁波吸收效率；通过设置表面具有周期性散热凹槽的散热层，能够提升吸波结构散热性能，延长使用寿命；本实用新型吸波结构为防止混沌图案在长期使用过程中磨损变形，在吸波结构的最外层还设置有耐磨层，能够对混沌图案起到保护作用，进一步延长吸波结构的使用寿命。
本领域技术人员可以理解，上述实施例中生成混沌图案的Chen-模型为现有的模型，MATLAB对其混沌图案的相关函数图进行分析选择出初始混沌图案也是现有技术。本实用新型不涉及任何软件方面的改进。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构，其特征在于，所述吸波结构包括依次层叠设置的第一耐磨层、混沌电阻层、介质层、屏蔽层、导热层、第二耐磨层；所述混沌电阻层是在介质薄膜上采用导电油墨印制出混沌图案而形成的具有一定电阻值的薄膜结构，用于吸收电磁波。
2.根据权利要求1所述的一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构，其特征在于，所述混沌电阻层的电阻率为50-80Ω/m2；所述介质薄膜为聚酰亚胺薄膜、聚四氟乙烯薄膜或高密度聚乙烯薄膜中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构，其特征在于，所述介质层为介质泡沫层，介电常数为1.05-1.2；所述介质层厚度为6-15mm。
4.根据权利要求1所述的一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构，其特征在于，所述导热层与屏蔽层相接的表面设置有周期性散热凹槽，所述散热凹槽的横截面呈矩形、三角形或波浪形。
5.根据权利要求4所述的一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构，其特征在于，所述散热凹槽的深度为导热层厚度的1/10-1/6。
6.根据权利要求5所述的一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构，其特征在于，所述导热层材质为导热硅脂。
7.根据权利要求1所述的一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构，其特征在于，所述屏蔽层为金属层，用于屏蔽电磁波，所述屏蔽层厚度为0.1mm-1mm。
8.根据权利要求1所述的一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构，其特征在于，所述第一耐磨层和第二耐磨层材质均为高分子纳米陶瓷材料，将所述高分子纳米陶瓷材料均匀喷涂在混沌电阻层和导热层形成第一耐磨层和第二耐磨层。
9.根据权利要求1所述的一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构，其特征在于，所述混沌电阻层与介质层、介质层与屏蔽层、屏蔽层与导热层之间均设置有粘胶层。
10.根据权利要求9所述的一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构，其特征在于，所述粘胶层上设置有周期排列的散热孔。
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| CN202220096622.9U CN216993451U (zh) | 2022-01-14 | 2022-01-14 | 一种具有混沌电阻层的电磁吸波结构 |
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