[發(fā)明專利]超材料天線罩

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710472921.1
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107240778B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設計）人: 閆明寶;王甲富;屈紹波;張介秋;鄭麟
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00;H01Q15/24;H01Q1/42
• 代理公司: 西安銘澤知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 61223
• 代理人: 俞曉明

本發(fā)明公開了一種超材料天線罩，包括：極化旋轉超材料層、蜂窩結構層及頻率選擇表面層，極化旋轉超材料層包括第一介質基板及第一金屬結構層；頻率選擇表面層包括兩個第二介質基板、第二金屬結構層、第三金屬結構層及第四金屬結構層；第一介質基板及第二金屬結構層分別附著在蜂窩結構層的兩側表面。因此，本發(fā)明實施例提供的超材料天線罩，通過設置極化旋轉超材料層、蜂窩結構層及頻率選擇表面層，可以實現(xiàn)在頻率選擇表面雷達罩工作頻帶內(nèi)電磁波的高效透波，同時可以利用超材料層將工作頻帶外的反射電磁波的極化方向旋轉，造成反射電磁波與敵方探測電磁波的極化方式失配，從而達到對敵探測雷達系統(tǒng)隱身的目的，具有重要的應用前景。

技術領域

本發(fā)明涉及隱身天線罩技術領域，尤其涉及一種超材料天線罩。

背景技術

頻率選擇表面是由周期性排列的貼片單元或縫隙單元構成的一種二維周期結構，對電磁波的傳播表現(xiàn)出頻率選擇的濾波特性，即選擇特性隨頻率的變化而變化，對某些頻帶內(nèi)的入射電磁波可以全部通過，而對另一些頻帶內(nèi)的電磁波可以全部反射。因此，頻率選擇表面也稱為空間電磁濾波器，其最重要的應用就是用來設計混合雷達罩。

頻率選擇表面隱身天線罩屬于外形隱身范疇，必須借助于雷達罩的幾何外形，使得電磁波被反射到偏離來波的方向：一方面，使得反射電磁波無法被敵方探測雷達接收到；另一方面，阻止電磁波進入雷達罩使得通過天線二次激發(fā)產(chǎn)生較強的散射，從而實現(xiàn)雷達的帶外隱身。

然而，現(xiàn)有技術中的頻率選擇表面隱身技術，對于垂直罩體入射的電磁波或者當面對雙基雷達探測系統(tǒng)時，隱身失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種超材料天線罩，解決了現(xiàn)有技術中頻率選擇表面隱身技術對垂直入射電磁波或雙基雷達系統(tǒng)難以隱身的問題。

本發(fā)明實施例提供的一種超材料天線罩，包括：極化旋轉超材料層、蜂窩結構層及頻率選擇表面層，所述極化旋轉超材料層包括第一介質基板及第一金屬結構層，所述第一金屬結構層附著在所述第一介質基板一側表面，且所述第一金屬結構層包括多個均勻設置的條形金屬塊，多個所述條形金屬塊與所述第一介質基板的邊的夾角為45°；所述頻率選擇表面層包括兩個第二介質基板、第二金屬結構層、第三金屬結構層及第四金屬結構層，所述第三金屬結構層設置于兩個所述第二介質基板之間，且所述第三金屬結構層為正交十字網(wǎng)格結構，所述第二金屬結構層及所述第四金屬結構層分別設置在所述兩個所述第二介質基板的外側表面，且所述第二金屬結構層及所述第四金屬結構層由多個尺寸相同且周期排布的正方形貼片構成，且所述正方形貼片的中心點與所述正交十字網(wǎng)格的中心點在豎直方向上一一對應；所述第一介質基板及所述第二金屬結構層分別附著在所述窩結構層的兩側表面。

較佳的，本發(fā)明實施例提供的超材料天線罩，所述第一介質基板為FR4，所述第二介質基板為F4B，所述第一金屬結構層、所述第二金屬結構層(302)、所述第三金屬結構層及所述第四金屬結構層為金屬銅。

較佳的，本發(fā)明實施例提供的超材料天線罩，所述蜂窩結構層為芳綸紙蜂窩。

較佳的，本發(fā)明實施例提供的超材料天線罩，所述第一介質基板的厚度為0.018mm，所述條形金屬塊的寬度為1.8mm，長度為14mm，每個所述條形金屬塊所在的旋轉極化超材料單元的邊長為12mm，所述第二介質基板的厚度為2mm，每個所述正方形貼片及所述正交十字網(wǎng)格所在的頻率選擇表面單元的邊長為9mm。

較佳的，本發(fā)明實施例提供的超材料天線罩，所述第一介質基板的介電常數(shù)為4.3(1-j0.025)，所述第二介質基板的介電常數(shù)為2.65(1-j0.001)；所述第一金屬結構層、所述第二金屬結構層、所述第三金屬結構層及所述第四金屬結構層的導電率為5.8×10⁷S/m。