[發(fā)明專利]一種電磁吸波結(jié)構(gòu)

在審

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• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112448169A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設計）人: 石婷;唐明春
• 申請（專利權(quán)）人: 唐明春
• 主分類號: H01Q17/00
• 分類號: H01Q17/00;H05K9/00
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 王月松

本發(fā)明涉及一種電磁吸波結(jié)構(gòu)，包括：金屬地板和依次設置在金屬地板上的k層吸波模塊；第i層吸波模塊包括第i層泡沫基板和第i層薄膜單元，第i層薄膜單元設置在第i層泡沫基板上；第i層薄膜單元包括p²×m×n個電阻薄膜，陣列設置在第i層泡沫基板上；第i+1層薄膜單元包括q²×m×n個電阻薄膜，陣列設置在第i+1層泡沫基板上，且q＞p，q、p均為大于或等于1的正整數(shù)。本發(fā)明公開的電磁吸波結(jié)構(gòu)能夠同時兼顧低成本、輕質(zhì)量、低剖面和高效率超寬帶吸波需求，在0.08–0.15λ₀起始工作頻率的剖面高度下實現(xiàn)10個倍頻程范圍內(nèi)的高效率吸波，且吸收率大于90％，能夠有效覆蓋30?300MHz、300MHz?3GHz頻段或者3?30GHz等超寬頻段。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電磁吸波結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

吸波結(jié)構(gòu)是指能夠有效吸收入射電磁波并使其散射衰減的結(jié)構(gòu)，不同的吸波結(jié)構(gòu)設計方法可以實現(xiàn)不同的電磁波耗損，但其目的均是減小干擾電磁波的數(shù)量，設計目標是盡可能地“薄、輕、寬、強”，即，吸波結(jié)構(gòu)厚度更薄、質(zhì)量更輕、吸波帶更寬、吸收效力更強。涂層型吸波結(jié)構(gòu)常采用鐵氧體和金屬微粉等的磁性材料作為吸收劑，具有厚度小、吸波頻段寬等優(yōu)點，但是密度大，質(zhì)量重。以泡沫、海綿等為填充的結(jié)構(gòu)型吸波材料制造的角錐、多層板具有吸收效率高、質(zhì)量輕、吸收帶寬等優(yōu)勢，但是其剖面高度大。基于超材料概念設計的諧振型吸波結(jié)構(gòu)以其設計簡單、吸收率高等優(yōu)點，并可以實現(xiàn)對電磁波的靈活調(diào)控，在電磁吸波領(lǐng)域獲得了飛速發(fā)展。同等設計指標對比下，超材料吸波結(jié)構(gòu)不如涂層型吸波結(jié)構(gòu)“薄、寬”，但在“輕、強”方面更具優(yōu)勢，不如角錐、泡沫平板類吸波結(jié)構(gòu)“強、寬”，但在“薄”方面更具優(yōu)勢，如何綜合多項指標，盡可能地實現(xiàn)超材料吸波結(jié)構(gòu)的“薄、輕、寬、強”，成為超材料吸波結(jié)構(gòu)的研發(fā)重點。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，本發(fā)明的目的是提供一種電磁吸波結(jié)構(gòu)，以實現(xiàn)同時兼顧低成本、輕質(zhì)量、低剖面和高效率超寬帶吸波需求。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電磁吸波結(jié)構(gòu)，所述電磁吸波結(jié)構(gòu)包括：

金屬地板和依次設置在所述金屬地板上的k層吸波模塊，其中，k為大于或等于1的正整數(shù)；

第i層吸波模塊包括第i層泡沫基板和第i層薄膜單元，第i層薄膜單元設置在第i層泡沫基板上，其中，1≤i≤k；

第i層薄膜單元包括p²×m×n個電阻薄膜，p²×m×n個電阻薄膜陣列設置在第i層泡沫基板上，其中，m×n為第一層薄膜單元內(nèi)陣列設置電阻薄膜的個數(shù)，p為大于或等于1的正整數(shù)；

第i+1層薄膜單元包括q²×m×n個電阻薄膜，q²×m×n個電阻薄膜陣列設置在第i+1層泡沫基板上，其中，q為大于或等于1的正整數(shù)，q＞p。

可選地，當k為3時，第一層薄膜單元內(nèi)設置1個電阻薄膜，第二層薄膜單元內(nèi)設置4個電阻薄膜，第三層薄膜單元內(nèi)設置9個電阻薄膜；或第一層薄膜單元內(nèi)設置1個電阻薄膜，第二層薄膜單元內(nèi)設置4個電阻薄膜，第三層薄膜單元內(nèi)設置16個電阻薄膜。

可選地，當k為4時，第一層薄膜單元內(nèi)設置1個電阻薄膜，第二層薄膜單元內(nèi)設置4個電阻薄膜，第三層薄膜單元內(nèi)設置9個電阻薄膜，第四層薄膜單元內(nèi)設置16個電阻薄膜；或第一層薄膜單元內(nèi)設置1個電阻薄膜，第二層薄膜單元內(nèi)設置4個電阻薄膜，第三層薄膜單元內(nèi)設置16個電阻薄膜，第四層薄膜單元內(nèi)設置25個電阻薄膜。

可選地，各層薄膜單元的方阻不同。

可選地，各層吸波模塊均為正方形。

可選地，各層泡沫基板的材料為發(fā)泡泡沫或聚甲基丙烯酰亞胺泡沫。

可選地，所述電阻薄膜的材料為ITO、炭黑漿料或石墨烯薄膜。