[發明專利]一種紅外、激光和微波低可探測性兼容的亞波長結構材料

有效

• 申請號: 201711327722.8
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108061929B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 羅先剛;蒲明博;李雄;馬曉亮;申國慶
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G02B5/02
• 分類號: G02B5/02;H01Q17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種對紅外、激光和微波低可探測性兼容的亞波長結構材料，其從上到下依次包括金屬型頻率選擇表面層I、介質層I、金屬型頻率選擇表面層II、介質層II、電阻膜、介質層III。金屬型頻率選擇表面層均為亞波長貼片型陣列，所用金屬具有低紅外發射率的特性。本發明利用金屬型頻率選擇表面層I上的兩種不同尺寸的貼片產生的相位差來調控相位，進而控制入射電磁波的后向散射來實現對激光與紅外兼容的低可探測性，而底部三層實現對微波的吸收。本發明克服了傳統吸波覆層材料僅工作在單一波段的局限，實現了對紅外、激光和微波的兼容，并且材料結構簡單、輕便。

技術領域

本發明涉及多功能新材料領域，尤其涉及一種紅外、激光和微波低可探測性兼容的亞波長結構材料。

背景技術

隨著多光譜探測技術的迅速發展，單一功能吸波材料的應用已經不能滿足當前的需要，多波段兼容，尤其是激光、紅外與微波兼容的新型吸波材料，已成為本領域研究的發展方向。然而，要實現材料在激光、紅外與微波波段低可探測性相互兼容，還存在一定的矛盾。原因在于，微波波段要求對電磁波的強吸收低反射，而紅外波段要求低吸收高反射，雖然激光也要求對電磁波的強吸收低反射，但其工作在紅外波段，與紅外波段低可探測產生了矛盾。因此，如何解決這三者之間的矛盾是實現激光、紅外與微波低可探測性相互兼容的關鍵。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服以上背景技術提到的矛盾，提供一種紅外、激光和微波低可探測性兼容的亞波長結構材料。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為一種激光、紅外與微波低可探測性兼容的亞波長結構材料，所述亞波長結構材料從上到下依次為金屬型頻率選擇表面層I、介質層I、金屬型頻率選擇表面層II、介質層II、電阻膜層和介質層III；所述金屬型頻率選擇表面層均為亞波長貼片型陣列，所用金屬具有低紅外發射率的特性；所述介質層I的介電常數為1.5～3，介電損耗為0.001～0.03，所述介質層II的介電常數為2～6，介電損耗為0.001～0.09。

上述的紅外、激光和微波低可探測性兼容的亞波長結構材料中，所述金屬型頻率選擇表面層選用的金屬具有低紅外發射率的特性，金、銀、鋁、銅或鉑最佳。

上述的紅外、激光和微波低可探測性兼容的亞波長結構材料中，所述金屬型頻率選擇表面層I的厚度t1為0.05μm～0.1μm，所述介質層I的厚度為1μm～2μm，所述金屬型頻率選擇表面層II的厚度為0.08μm～0.15μm，所述介質層II的厚度為1.6mm～3mm，所述電阻膜層的厚度為0.01mm～0.03mm，所述介質層III的厚度為1.2mm～2.8mm。對介質層II與介質層III的厚度的限制不是必須的，在低可探測性效果得到保證的前提下，材料的總厚度越小越好，因為總體積和成本都會隨之降低，這樣的情況下，也會增加材料的適用性。

上述的紅外、激光和微波低可探測性兼容的亞波長結構材料中，具有貼片型陣列的所述金屬型頻率選擇表面層I的周期單元尺寸p為2.6μm～4.8μm，其周期單元p的比例系數x1為0.5～0.8,x2為0.1～0.4；具有貼片型陣列的所述金屬型頻率選擇表面層II的周期單元尺寸q為2.6μm～4.8μm，其周期單元q的比例系數y為0.9～0.98；

上述的紅外、激光和微波低可探測性兼容的亞波長結構材料中，所述電阻膜層的方阻Rs為20Ω/□～180Ω/□。

上述的紅外、激光和微波低可探測性兼容的亞波長結構材料中，所述介質層I的介電常數Er1為1.5～3，介電損耗tanδ1為0.001～0.03；所述介質層II的介電常數Er2為2～6，介電損耗tanδ2為0.001～0.09；所述介質層III的介電常數Er3為2～8，介電損耗tanδ3為0.001～0.09。