[發(fā)明專(zhuān)利]一種吸透一體可控電磁防護(hù)材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011280682.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112467391B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳愛(ài)新;于遠(yuǎn)芳;孫銘宇;關(guān)勐;安康
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q15/00
• 分類(lèi)號(hào): H01Q15/00
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 盛大文

本發(fā)明提供一種吸透一體可控電磁防護(hù)材料，該材料包括：第一層金屬面、第二層金屬面和第三層金屬面；其中，所述第一層金屬面上包括呈阻性的金屬環(huán)；所述第二層金屬面為周期性網(wǎng)格金屬結(jié)構(gòu)；所述第三層金屬面設(shè)有環(huán)形槽和PIN二極管，所述PIN二極管將第三層金屬面上被環(huán)形槽分割的內(nèi)部與外部進(jìn)行連接；在所述第二層金屬面與第三層金屬面邊緣處引入直流偏置點(diǎn)。本發(fā)明提供的吸透一體可控電磁防護(hù)材料，實(shí)現(xiàn)整個(gè)結(jié)構(gòu)在兩個(gè)正交極化方向上集吸波、低透波、高透波功能為一體，并可通過(guò)調(diào)節(jié)加載在下層結(jié)構(gòu)的PIN二極管的偏置狀態(tài)，對(duì)高透與低透兩種狀態(tài)進(jìn)行切換控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及天線(xiàn)與電磁波技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種吸透一體可控電磁防護(hù)材料。

背景技術(shù)

在飛行器電磁防護(hù)領(lǐng)域，在外表面使用電磁防護(hù)材料是實(shí)現(xiàn)飛行器電磁防護(hù)的重要技術(shù)途徑；同時(shí)由于機(jī)載天線(xiàn)是對(duì)雷達(dá)散射截面(RCS)有著顯著影響的重要散射源，設(shè)計(jì)相應(yīng)電磁防護(hù)材料作為天線(xiàn)罩來(lái)降低雷達(dá)的RCS也十分關(guān)鍵。而頻率選擇表面作為一種二維周期陣列結(jié)構(gòu)，本質(zhì)為一個(gè)空間濾波器，因其對(duì)不同頻率電磁波的調(diào)控能力不同，按頻率作用表現(xiàn)出明顯的帶通或帶阻的濾波特性，因此對(duì)于飛行器與無(wú)線(xiàn)射頻系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，基于頻率選擇表面的可控電磁防護(hù)材料是一種兼顧智能化電磁防護(hù)和系統(tǒng)工作的理想選擇，可控電磁防護(hù)材料的上述需求是目前業(yè)界亟待解決的重要課題，有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種吸透一體可控電磁防護(hù)材料，用以提供利用頻率選擇表面相關(guān)技術(shù)設(shè)計(jì)的吸透一體可控電磁防護(hù)材料。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種吸透一體可控電磁防護(hù)材料，包括：第一層金屬面1、第二層金屬面2和第三層金屬面3；其中，所述第一層金屬面1上包括呈阻性的金屬環(huán)；所述第二層金屬面2為網(wǎng)格狀金屬結(jié)構(gòu)，所述第三層金屬面3設(shè)有環(huán)形槽和PIN二極管，所述PIN二極管將第三層金屬面3上被環(huán)形槽分割的內(nèi)部與外部進(jìn)行連接，在所述第二層金屬面2與第三層金屬面3邊緣處引入直流偏置點(diǎn)。本發(fā)明提供的吸透一體可控電磁防護(hù)材料，實(shí)現(xiàn)整個(gè)結(jié)構(gòu)在兩個(gè)正交極化方向上集吸波、高透波、低透波功能為一體，并可通過(guò)調(diào)節(jié)加載在下層結(jié)構(gòu)的PIN二極管的偏置狀態(tài)，對(duì)低透波率與高透波率兩種狀態(tài)進(jìn)行切換控制。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種吸透一體可控電磁防護(hù)材料，所述吸透一體可控電磁防護(hù)材料包括依次平行設(shè)置的所述第一層金屬面1、第一介質(zhì)板層4、第二層金屬面2、第二介質(zhì)板層5和所述第三層金屬面3。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種吸透一體可控電磁防護(hù)材料，還包括：設(shè)置于所述第一介質(zhì)板層4和所述第二層金屬面2之間的空氣層6。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種吸透一體可控電磁防護(hù)材料，所述第一層金屬面1為周期性排列的方形金屬環(huán)，所述方形金屬環(huán)的周長(zhǎng)約為中心頻率對(duì)應(yīng)的一個(gè)工作波長(zhǎng)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種吸透一體可控電磁防護(hù)材料，所述方形金屬環(huán)的四邊加載集總電阻。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種吸透一體可控電磁防護(hù)材料，所述第二層金屬面2為周期性網(wǎng)格狀金屬結(jié)構(gòu)，每個(gè)周期所述網(wǎng)格狀金屬結(jié)構(gòu)的中心由一個(gè)金屬過(guò)孔與第三層金屬面3實(shí)現(xiàn)金屬連通；所述第三層金屬面3為周期性排列的嵌入PIN二極管的金屬結(jié)構(gòu)單元。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種吸透一體可控電磁防護(hù)材料，所述第三層金屬面3中的所述金屬結(jié)構(gòu)單元中間設(shè)方形的環(huán)形槽，所述環(huán)形槽的周長(zhǎng)為中心頻率對(duì)應(yīng)的一個(gè)波長(zhǎng)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種吸透一體可控電磁防護(hù)材料，所述第一介質(zhì)板層4與所述第二介質(zhì)板層5為陶瓷材料，所述第二介質(zhì)板層5與所述第一介質(zhì)板層4為相同材質(zhì)的陶瓷材料。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種吸透一體可控電磁防護(hù)材料，所述陶瓷材料的介電常數(shù)為3，介質(zhì)損耗為0.008。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種吸透一體可控電磁防護(hù)材料，所述空氣層6的厚度為中心工作頻率對(duì)應(yīng)的四分之一波長(zhǎng)。