[發(fā)明專利]一種基于Jaumann屏的多頻段雙層FSS設計

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• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112255603A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 馮衛(wèi)森;李銳;王建華
• 申請（專利權）人: 濟南浪潮高新科技投資發(fā)展有限公司
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;G01S7/36;G06F30/367;G06F30/27;G06N3/12
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所 37218
• 代理人: 李桂存

本發(fā)明是基于Jaumann屏設計的一種可用于多頻段吸波的雙層頻率選擇表面（FSS）。改進后的結構可以在整體深度和寬度方面有更大的設計自由度。整體設計流程包括：雙層結構設計、建模仿真、電路測試驗證、實物制作和驗證測試，最終結構能夠實現(xiàn)多波段同時吸收電磁波的效果。

技術領域

本發(fā)明涉及飛機雷達隱身領域，具體涉及一種基于Jaumann屏的多頻段雙層FSS設計。

背景技術

從麥克斯韋由公式預言電磁波的存在，到如今電磁波在人類的通訊、廣播和信息領域發(fā)揮著重要的作用，電磁波在人類的生產(chǎn)生活中發(fā)揮了越來越重要的作用。

而在軍事領域，雷達散射界面縮減（Radar Cross Section,RCS）技術在戰(zhàn)斗機隱身使用方面也逐漸重要起來。而隨著雷達工作頻段的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的按照Salisbury屏設計的單層單頻段吸波體已經(jīng)很難滿足現(xiàn)在的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明基于Jaumann屏設計原理，設計了一種多波段雙層頻率選擇表面（FSS）,能夠實現(xiàn)在多個波段同時吸收電磁波的效果，具體設計步驟如下：

步驟1:雙層結構設計。通過分別設計單層結構，使其在各自的吸波頻段上實現(xiàn)獨立的良好吸波效果，通過兩層疊加設計，將其設計成為一個可以在兩個頻段同時具有吸波效果的吸波體。

步驟2:HFSS建模仿真。對前期設計的方案，在HFSS上分別對上下層的單層模型和疊加后的雙層模型進行仿真測試。仿真建模過程，需要調(diào)整仿真實際中上下層尺寸是否成比例等問題。

步驟3:基于ADS的仿真電路測試。將HFSS的仿真模型，抽象為參數(shù)模型，建立參數(shù)電路圖。通過參數(shù)調(diào)節(jié)器手動調(diào)整參數(shù)值大小，依據(jù)參數(shù)調(diào)節(jié)后結果曲線變化，得出特定參數(shù)調(diào)整方向對整體結果的影響，指導圖案更新。

步驟4:模型實物制作。對HFSS設計的模型，通過化學腐蝕法制作實物模型。

步驟5:測試驗證。將制作成型的實物，在微波暗室中進行實物測試。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：基于Jaumann屏設計原理實現(xiàn)的多頻段吸波體，可以在多個頻段同時實現(xiàn)電磁波的吸收，大大的增加吸波體在雷達隱身領域的實用性。同時，在Jaumann屏設計原理的基礎上，局部結合了Salisbury屏設計原理，在增加整體吸波寬度的同時，減小了設計的難度。

附圖說明

附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發(fā)明的實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的限制。

圖1為本發(fā)明整體流程圖。

圖2為本發(fā)明雙層模型圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的使用目的、技術方案、實用特性更為詳實、易于理解，下面結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明的各模塊結構以及功能做詳細說明。顯然，本說明僅針對本發(fā)明的部分實例，而不是全部的實例。在未提出創(chuàng)新性技術更新的前提下，任何基于本發(fā)明的實施例都屬于本發(fā)明的保護范圍。

首先基于原理進行設計，傳統(tǒng)的Salisbury屏通過上層畫布中間為空加底層為金屬地板的結構進行設計，將上層的畫布放置在底層金屬板相對于吸收中心頻點四分之一波長處，以此增加電磁轉化的量級。本文的Jaumann屏，對雙層結構分別設計，每層采用單層設計的原理，進行吸波設計。在單層結構的每個波段達到最優(yōu)的情況下，對兩層結構進行疊加處理，最終達到雙層吸波的效果。在單層向雙層疊加的設計中，需要考慮以下問題：

雙側設計時，下層吸波結構相當于上層的金屬底板，這要求下層吸波體在上層吸波體工作的頻段，其近似于一塊金屬，即對波完全反射。這要求在設計下層圖案時，即要考慮其自身的吸波特性同時要考慮對上層的反射特性。