[發明專利]X波段全頻帶電磁脈沖防護表面仿真方法及防護表面結構

在審

• 申請號: 202011083021.6
• 申請日: 2020-10-12
• 公開（公告）號: CN112312755A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 王文卓;王冬冬;鄭生全;陳亮;華成超
• 申請（專利權）人: 中國艦船研究設計中心
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00;H01Q1/52
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 張宇;胡建平

本發明公開了一種X波段全頻帶電磁脈沖防護表面仿真方法及防護表面結構，屬于電磁防護設計領域。其中，方法的實現包括：制作貼片層?柵格層?貼片層的多層級聯結構，其中，兩個貼片層結構相同，為由金屬單元組成的周期結構，柵格層由十字型金屬單元組成；選用二極管加載至多層級聯結構；對加載二極管后的多層級聯結構進行仿真，確定多層級聯結構的參數。設計的貼片?柵格?貼片的三層級聯電磁脈沖防護表面結構，具備能量域上的“低通高阻”特性，解決了X波段電子設備的寬頻帶、低插損、強防護的電磁脈沖防護問題。

技術領域

本發明屬于電磁防護設計領域，更具體地，涉及一種X波段全頻帶電磁脈沖防護表面仿真方法及防護表面結構，可應用于X波段寬帶電子設備的電磁脈沖防護設計。

背景技術

隨著電子技術的蓬勃發展，電子設備所處的電磁環境也日趨復雜，電磁脈沖干擾與防護問題日益突出。電子設備除了自身的電磁兼容性設計外，還應考慮外部的強電磁脈沖威脅環境。另一方面，電子設備射頻天線集成已成趨勢，天線工作帶寬愈發增大，相應的，其電磁防護也應滿足寬帶設計。

電子設備的強電磁脈沖防護主要包括“前門防護”和“后門防護”。常見的防護設計方法包括：PIN二極管限幅器、發射-接收(Transmitter Receiver，TR)管、光觸發半導體開關、濾波器及頻率選擇表面等，能夠一定程度上解決電磁脈沖防護問題。但是，寬頻帶、低插損及強防護等問題仍有待進一步解決。

發明內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明提出了一種X波段全頻帶電磁脈沖防護表面仿真方法及防護表面結構，從而實現X波段電子設備的全頻帶、低插損及強防護的特性。

為實現上述目的，按照本發明的一個方面，提供了一種X波段全頻帶電磁脈沖防護表面仿真設計方法，包括：

S1：制作貼片層-柵格層-貼片層的多層級聯結構，其中，兩個貼片層結構相同，為由金屬單元組成的周期結構，柵格層由十字型金屬單元組成；

S2：選用二極管加載至所述多層級聯結構；

S3：對加載二極管后的所述多層級聯結構進行仿真，確定所述多層級聯結構的參數。

在一些可選的實施方案中，貼片層中各金屬單元之間的間距為w，柵格層中各金屬單元的長度為l，寬度為w。

在一些可選的實施方案中，在所述多層級聯結構中，各貼片層與柵格層之間均填充介質。

在一些可選的實施方案中，步驟S2包括：選用二極管加載至所述多層級聯結構中的各貼片層。

在一些可選的實施方案中，步驟S2包括：選用二極管加載至所述多層級聯結構中的各貼片層中的金屬單元之間。

在一些可選的實施方案中，所述多層級聯結構的參數包括：貼片層中各金屬單元之間的間距w、介質層厚度h以及柵格層中各金屬單元的長度為l。

按照本發明的另一個方面，提供了一種電磁脈沖防護表面結構，包括：

由貼片層-柵格層-貼片層構成的多層級聯結構，其中，兩個貼片層結構相同，為由金屬單元組成的周期結構，柵格層由十字型金屬單元組成，在所述多層級聯結構中加載有二極管。

在一些可選的實施方案中，在所述多層級聯結構中，各貼片層與柵格層之間均填充介質。

在一些可選的實施方案中，選用二極管加載至所述多層級聯結構中的各貼片層。

在一些可選的實施方案中，選用二極管加載至所述多層級聯結構中的各貼片層中的金屬單元之間。

總體而言，通過本發明所構思的以上技術方案與現有技術相比，能夠取得下列有益效果：