[發明專利]一種寬帶電磁透明增強裝置

有效

• 申請號: 201710862377.1
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107508045B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 林先其;劉士林;楊永穆;賈小翠;陳哲;龐平;趙明華;樊勇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01Q15/00
• 分類號: H01Q15/00
• 代理公司: 成都科奧專利事務所(普通合伙) 51101
• 代理人: 王蔚

技術領域

本發明屬于微波毫米波電磁通訊領域，涉及一種電磁透明增強裝置。

背景技術

隨著現代通信的高速發展，5G時代即將到來，為了獲得更大的通信容量和速率，通信頻段提高到了毫米波段。但是現代化城市中的高樓大廈玻璃幕墻等對通訊信號的損耗極大，限制了通訊的距離和質量。另外在穿墻雷達探測、成像系統等應用場合，較高的電磁信號透過率能夠獲得更大的接收信噪比，得到較好的探測效果。因此，寬帶電磁透明增強裝置的改進設計是科學界以及工業界的一大熱點。

為了實現窗戶玻璃對特定頻段的電磁信號的增透特性，E.A.Parker等人設計了一種基于玻璃的頻率選擇表面來提高400MHz頻率附近電磁信號的透射率而抑制600MHz-2000MHz頻帶內電磁信號的透過(E.A.Parker, J.C.Batchelor,K.W.Sowerby,“Frequency selectively screened office incorporating convoluted FSS window”vol.46,pp.5-6,2010)，通過表貼在玻璃上的彎折型頻率選擇表面來實現頻段的選擇透過特性。只是該設計結構復雜，加工制作復雜，另外由于金屬頻率選擇表面的引入不可避免的增加了額外的損耗，在毫米波段這種金屬損耗會更加嚴重。另外由于金屬頻率選擇表面的諧振特性帶來的窄帶特性也是不可避免的。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術存在的不足，提供一種電磁增透板加載的寬帶電磁透明電磁增強裝置，實現電磁信號的高透過性。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：一種寬帶電磁透明增強裝置，包括常用弱電磁透明材料、第一電磁增透板、第二電磁增透板以及用于固定用的黏膠；所述第一電磁增透板通過黏膠表貼在弱電磁透明材料的正面；所述第二電磁增透板通過黏膠表貼在弱電磁透明材料的反面。

進一步的，所述第一電磁增透板由一層介電常數值大于空氣介電常數的低損耗材料制備而成；第一電磁增透板上等間距挖出外形尺寸相同的空氣孔，調整空氣孔的外形尺寸以及間距可以改變第一電磁增透板的等效介電常數。

進一步的，所述第二電磁增透板由一層介電常數值大于空氣介電常數的低損耗材料制備而成，第二電磁增透板所用材料與第一電磁增透板所用材料可以是兩種不同的材料；第二電磁增透板上等間距挖出外形尺寸相同的空氣孔，調整空氣孔的外形尺寸以及間距可以改變第二電磁增透的等效介電常數；第二電磁增透板上的空氣孔尺寸以及排布方式可以與第一電磁增透板上的空氣孔尺寸以及排布方式不一樣。

本發明與現有技術相比，具有以下優點和有益效果：

(1)本發明所采用的第一電磁增透板以及第二電磁增透板，具有極低的損耗特性，對電磁信號的通過幾乎不帶來額外的插損；同時第一電磁增透板以及第二電磁增透板能夠調節弱電磁透明材料和工作媒質之間的匹配特性，大大降低反射波的強度；

(2)本發明所采用的第一電磁增透板以及第二電磁增透板，其等效介電常數可以由弱電磁透明材料以及應用環境媒質介電常數計算得到，而采用不同尺寸的空氣孔能夠有效的調節增透板的等效介電常數，材料選取范圍較廣，成本較低；

(3)本發明采用非諧振式結構增強電磁信號的透過率，能夠實現寬頻帶內的電磁增強效果，實現寬帶電磁信號低損耗透過的需求；

(4)本發明可以通過改變第一、第二增透板剖面及空氣孔的尺寸來輕松實現不同頻段內的電磁信號增強作用，可應用的頻段范圍較廣。

本發明的目的、特征及優點將結合實施例，參照附圖作如下進一步的說明。

附圖說明

圖1是本發明的總體結構展開示意圖

圖2是本發明的實際作用效果圖

具體實施方式

如圖1的總體結構展開示意圖所示，一種寬帶電磁透明增強裝置包括弱電磁透明材料1、第一電磁增透板2，第二電磁增透板3以及黏膠4；所述弱電磁透明材料1厚度為5mm，相對介電常數為7.0，損耗角正切為0.05；所述第一電磁增透板厚度為1.5mm，通過黏膠4表貼在弱電磁透明材料1 的正面；所述第二電磁增透板厚度為1.4mm，通過黏膠4表貼在弱電磁材料1的反面；

進一步的，所述第一電磁增透板2所用介質材料相對介電常數為6.15，損耗角正切為0.0027；第一電磁增透板2上等間距挖出外形尺寸相同的空氣孔，圖1中所示空氣孔外形為圓柱形，圓柱底面圓半徑為1.5mm，高度與第一電磁增透板2的厚度相同為1.5mm，空氣孔呈矩形柵格排列，間距為4mm；調整空氣孔的外形尺寸以及間距可以改變第一電磁增透板2的等效介電常數；