[發明專利]一種超薄超寬帶電磁波吸收體

有效

• 申請號: 201911067506.3
• 申請日: 2019-11-04
• 公開（公告）號: CN110829036B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 金城;張彬超;呂奇皓;曹凱淇
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: H01Q17/00
• 分類號: H01Q17/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 田亞琪;劉芳

本發明公開了一種超薄超寬帶電磁波吸收體，包括若干個呈矩形周期排布的方形介質基底單元、設置在介質基底單元上表面的金屬單元和設置在介質基底單元下方的金屬板，所述金屬單元包含四個相同的L形金屬條，所述L形金屬條的相互垂直的兩金屬段內分別焊接有貼片電阻，任一L形金屬條以所在方形介質基底單元中心為旋轉中心，依次旋轉90°，180°和270°，確定四個互不交叉和互不重疊的L形金屬條的位置，L形金屬條中的兩金屬段距旋轉中心的距離不同，介質基底單元與金屬板之間存在間距；本發明能夠在較寬的工作頻帶內實現RCS降低的同時保證較薄的厚度，利于電磁波吸收體在商業系統中的應用。

技術領域

本發明屬于雷達通信的技術領域，具體涉及一種超薄超寬帶電磁波吸收體。

背景技術

隨著雷達探測技術的快速發展，在眾多商業應用中降低雷達截面積(RCS) 已經成為刻不容緩的需求，而如何在實現寬頻帶內電磁波的吸收成為近幾十年來的重要研究課題。傳統的實現RCS降低的方法有Dallenbach結構、Salisbury 結構以及Jaumann結構，但是這些結構往往受限于較窄的吸收帶帶寬以及較厚的體積。電路模擬吸收體是一種有效的降低RCS的方法，通過諧振電路匹配介質板的阻抗特性，能在較寬的頻帶內實現RCS降低，但這往往會帶來厚度的增加。另外，也有人利用人工磁導體或者3D結構來實現帶寬的展寬和厚度的降低，但仍未能有良好的效果。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種超薄超寬帶電磁波吸收體，能夠在較寬的工作頻帶內實現RCS降低的同時保證較薄的厚度，利于電磁波吸收體在商業系統中的應用。

實現本發明的技術方案如下：

一種超薄超寬帶電磁波吸收體，包括若干個呈矩形周期排布的方形介質基底單元、設置在介質基底單元上表面的金屬單元和設置在介質基底單元下方的金屬板，所述金屬單元包含四個相同的L形金屬條，所述L形金屬條的相互垂直的兩金屬段內分別焊接有貼片電阻，任一L形金屬條以所在方形介質基底單元中心為旋轉中心，依次旋轉90°，180°和270°，確定四個互不交叉和互不重疊的L形金屬條的位置，L形金屬條中的兩金屬段距旋轉中心的距離不同，介質基底單元與金屬板之間存在間距。

進一步地，所述金屬單元和金屬板的材料均為銅。

進一步地，所述介質基底單元采用介電常數為4.4，損耗正切值為0.02的 FR4(環氧玻璃布層壓板)材料。

進一步地，對于適用于S、C以及X波段的電磁波吸收體，介質基底單元的邊長為22.5mm，金屬條寬度為0.5mm，相互垂直的兩金屬段長度均為15.5mm，它們距離旋轉中心的距離分別為6mm和9.5mm，兩個貼片電阻的位置距離兩金屬段末端分別為7mm和7.5mm，介質基底單元與金屬板之間的間距為8mm。

進一步地，設L形金屬條中的兩金屬段距旋轉中心的距離分別為d₁和d₂， d₁＜d₂，對應地，兩金屬段的長度分別為L₁和L₂，根據電磁波吸收體工作頻帶的頻率最高點確定L₁，根據電磁波吸收體工作頻帶的頻率最低點確定L₂。

附圖說明

圖1為本發明原理圖；其中，(a)為雙饋電偶極子天線示意圖；(b)為饋電位置位于-d_2的單饋電偶極子天線示意圖；(c)為饋電位置位于d_1的單饋電偶極子天線示意圖。

圖2為焊接有貼片電阻的金屬條在不同諧振頻率時的電流分布。

圖3為改變靠近旋轉中心的金屬段長度時工作頻帶的變化。

圖4為改變遠離旋轉中心的金屬段長度時工作頻帶的變化。

圖5為電磁波吸收體整體結構示意圖。