[發明專利]加載FSS的超寬帶角度穩定Salisbury吸波屏

在審

• 申請號: 201810691205.7
• 申請日: 2018-06-28
• 公開（公告）號: CN108879109A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 相征;馮利晶;任鵬;李毅
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01Q17/00
• 分類號: H01Q17/00;H01Q15/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 陳宏社;王品華

本發明提出了加載FSS的超寬帶角度穩定Salisbury吸波屏，用于解決現有技術存在的各個角度電磁波入射情況下吸波屏穩定性較差的技術問題，包括自上而下依次層疊的三層介質板，其中在第一層介質板的上表面印制有高阻表面，在第二層介質板的上表面印制有M×N個周期性排布的反射單元，第三層介質板的下表面印制有金屬地板，反射單元采用由第一方環貼片和嵌套在第一方環貼片環內的第二方環貼片組成的回字型結構；在第一方環貼片和第二方環貼片的各邊上設置一個矩形縫隙，縫隙上分別加載第一和第二貼片電阻，在第一方環貼片和第二方環貼片各邊的內側或外側分別設置關于第一貼片電阻和第二貼片電阻對稱的多對或至少一對金屬枝節。

技術領域

本發明屬于微波技術領域，涉及加載FSS的超寬帶角度穩定Salisbury吸波屏，可應用于電磁干擾、電磁輻射等電磁防護領域中。

背景技術

1952年，MIT輻射實驗室的W.W.Salisbury發明了以自己名字命名的物理吸波結構，之后相繼出現了Jaumann吸波體和電路模擬吸波體。目前研究人員研究較多的是Salisbury吸波屏，Salisbury吸波屏主要是由高阻表面、介質和金屬地板組合而成，其厚度大致為中心頻率對應波長的四分之一。Salisbury吸波屏有結構簡單、吸波帶寬窄的特點。

頻率選擇表面(FSS)是一種能夠對電磁波進行反射或者透射的二維周期性表面，它本身并不吸收能量，卻能夠有效地控制電磁波的反射和透射性能。頻率選擇表面按照對電磁波的頻率響應特性可以分為兩類：一類是帶阻型頻率選擇表面，其對阻帶內的電磁波呈現出全反射特性；另一類是帶通型頻率選擇表面，其對通帶內的電磁波呈現出全透射特性。由于這種獨特的空間濾波特性，頻率選擇表面在工程領域具有很大的應用價值，其中一個重要應用方向就是電磁防護領域。

近年來，隨著微波技術的不斷發展，突破吸波結構在低頻端的吸收瓶頸，拓寬吸波帶寬已經成為電磁吸波領域亟待解決的問題。考慮到實際應用環境，電磁波并不是理想的垂直入射，而是從各個方向隨意入射到吸波屏，所以入射角度穩定性也是電磁吸波屏領域亟待解決的問題。關于吸波屏吸波帶寬的拓寬方面的研究已有很多人給出了有效地解決方案，例如2015年，喻易強等人在ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS第34卷第6期發表了一篇名為嵌入頻率選擇表面的Salisbury吸波屏設計的文章，公開了一種在Salisbury吸波屏的介質中加載頻率選擇表面的吸波屏，該吸波屏由自上而下依次層疊的三層介質板組成，頂層介質板的上表面印制有高阻表面，底層介質板的下表面印制有金屬地板，在中間層介質板的上表面印制有由兩個方環貼片嵌套起來構成的回字型結構，并且在回字型結構的各個邊上設置一個矩形縫隙，縫隙上加載有貼片電阻，由高阻表面、介質和接地板組成的Salisbury吸波屏結構，其中高阻表面可以讓入射到吸波結構的電磁波幾乎無損耗的入射進吸波結構，金屬地板起反射的作用，讓入射進來的電磁波經過四分之一波長的路程后再原路返回，使得電磁波走過的總路程為半波長，達到電磁波入射波和反射波之間相互抵消的作用，該設計利用周期性排列的金屬貼片單元設計的靈活性，可以在自己需要的頻段內設置諧振頻點和多種結構結合提供多個諧振頻點的特性，再結合Salisbury吸波屏的吸波特性，最終達到了在3.5GHz～18.5GHz頻率范圍內(相對帶寬為136％)有效吸波的寬帶吸波效果。然而該設計在吸波屏入射角穩定性方面仍有改進的空間。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術存在的不足，提出加載FSS的超寬帶角度穩定Salisbury吸波屏，用于解決現有技術存在的各個角度電磁波入射情況下吸波屏穩定性較差的技術問題。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：