[發(fā)明專利]一種具備電磁脈沖防護(hù)能力的紅外隱身結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011125745.2
• 申請(qǐng)日: 2020-10-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112346161A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 時(shí)家明;程立;陳宗勝;陳蕾蕾;汪家春;李志剛;呂相銀;趙大鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍國(guó)防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B5/08
• 分類號(hào): G02B5/08;G02B1/00;H05K9/00
• 代理公司: 合肥兆信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34161
• 代理人: 孟祥龍

本發(fā)明涉及一種具備電磁脈沖防護(hù)能力的紅外隱身結(jié)構(gòu)，包括等離子體電磁脈沖防護(hù)層及光子晶體隱身薄膜，所述光子晶體隱身薄膜貼敷于等離子體電磁脈沖防護(hù)層之上；利用等離子體層實(shí)現(xiàn)電磁脈沖防護(hù)，利用光子晶體實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)紅外波段隱身；所述等離子體電磁脈沖防護(hù)層由多根圓柱形介質(zhì)管排列組合構(gòu)成，在介質(zhì)管兩端施加交流電壓，使得氣體擊穿從而形成柱狀等離子體，介質(zhì)管兩端交流電壓調(diào)節(jié)范圍為200V～300V，頻率約40～100kHz，介質(zhì)管內(nèi)等離子體密度為1.0×10¹⁷/m³?1.0×10¹⁹/m³。本發(fā)明所述的隱身結(jié)構(gòu)具有良好的紅外隱身性能的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)強(qiáng)電磁脈沖的有效防護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軍事隱身技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具備電磁脈沖防護(hù)能力的紅外隱身結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著紅外偵察和精確制導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展，軍事目標(biāo)一旦暴露就往往意味著被打擊。為了提高軍事目標(biāo)的戰(zhàn)場(chǎng)生存能力，必須采取有效的紅外隱身措施。同時(shí)，由于電磁脈沖武器的逐步運(yùn)用，其對(duì)電子設(shè)備的打擊毀傷不容忽視。

然而，傳統(tǒng)的技術(shù)具有明顯的不足。首先，傳統(tǒng)的電磁脈沖防護(hù)材料很難應(yīng)用于雷達(dá)天線設(shè)備，無(wú)論什么材料的使用都將影響雷達(dá)天線的正常工作，影響天線的信號(hào)收發(fā)。其次，通常，為了實(shí)現(xiàn)紅外隱身，就需要在材料中加入金屬粉，但是金屬粉含量的增加必然降低涂料的雷達(dá)隱身性能。為了解決這一問(wèn)題，我們提出采用光子晶體材料技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)紅外隱身，它具有紅外隱身性能好、透雷達(dá)波的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)紅外隱身與雷達(dá)隱身的兼容；同時(shí)我們提出采用等離子體技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電磁脈沖防護(hù)，它具有可調(diào)控的優(yōu)點(diǎn)，既可以實(shí)現(xiàn)電磁脈沖防護(hù)，也可以不影響我方雷達(dá)的工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種具備電磁脈沖防護(hù)能力的紅外隱身結(jié)構(gòu)，具有良好的紅外隱身性能的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)強(qiáng)電磁脈沖的有效防護(hù)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種具備電磁脈沖防護(hù)能力的紅外隱身結(jié)構(gòu)，包括等離子體電磁脈沖防護(hù)層及光子晶體隱身薄膜，所述光子晶體隱身薄膜貼敷于等離子體電磁脈沖防護(hù)層之上；利用等離子體層實(shí)現(xiàn)電磁脈沖防護(hù)，利用光子晶體實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)紅外波段隱身；所述等離子體電磁脈沖防護(hù)層由多根圓柱形介質(zhì)管排列組合構(gòu)成，相鄰介質(zhì)管之間需要緊密結(jié)合，避免電磁脈沖漏過(guò)；

在介質(zhì)管兩端施加交流電壓，使得氣體擊穿從而形成柱狀等離子體，介質(zhì)管兩端交流電壓調(diào)節(jié)范圍為200V～300V，頻率約40～100kHz，介質(zhì)管內(nèi)等離子體密度為1.0×10¹⁷/m³-1.0×10¹⁹/m³。

上述方案中，所述光子晶體隱身薄膜，由高折射率和低折射率非金屬材料構(gòu)成，其中，遠(yuǎn)紅外波段的發(fā)射率≤0.4，2-18GHz的雷達(dá)波透過(guò)率≥98％。

上述方案中，所述圓柱形介質(zhì)管的直徑為2～4cm，且介質(zhì)管內(nèi)部充稀有氣體He、Ne、Ar、Kr、Xe或Hg，氣體壓強(qiáng)通常5～10torr。

上述方案中，所述等離子體通過(guò)多根圓柱形介質(zhì)管的不同排列組合可分別形成二維平板結(jié)構(gòu)電磁脈沖防護(hù)層、三維曲面結(jié)構(gòu)電磁脈沖防護(hù)層。

上述方案中，所述等離子體陣列緊密排列形成組合式等離子屏，且等離子屏包括防護(hù)和透明兩種工作狀態(tài)；其中，防護(hù)狀態(tài)對(duì)電磁脈沖的屏蔽效能≥ 10dB，透明狀態(tài)在2-18GHz的雷達(dá)波透過(guò)率≥98％。