[發明專利]一種電阻加載方形環超寬帶吸波結構

有效

• 申請號: 202111530837.3
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114204279B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 姜超;麻晢乂培
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01Q17/00
• 分類號: H01Q17/00;H05K9/00
• 代理公司: 北京圣州專利代理事務所(普通合伙) 11818
• 代理人: 王杰

本發明公開了一種電阻加載方形環超寬帶吸波結構，包括由上至下依次設置的表面蒙皮介質層、阻抗匹配介質層、電阻加載方形環功能層、功能層基底、結構支撐介質和導電反射層；電阻加載方形環功能層由N×N方形環的回路組成，每個方形環的回路由若干個導電方板和若干個電阻構成，導電方板與導電方板之間通過電阻連接形成一個方形環的閉合回路，導電方板和電阻均勻分布在回路上。本發明采用上述的一種電阻加載方形環超寬帶吸波結構，結構簡單、吸波頻帶寬且吸波性能高效，能夠實現超寬帶高性能電磁波吸收，在隱身技術、RCS降低、電磁兼容設計等領域有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及電磁吸波技術領域，尤其是涉及一種電阻加載方形環超寬帶吸波結構。

背景技術

吸波結構在現代化應用場景中具有廣泛且深刻的應用需求，例如避免電子設備中多個信號發射系統相近頻段的信號干擾，減少雷達天線的散射截面，隱身技術等。

Salisbury screen和Jaumann吸收體是較早的傳統吸波結構，具有單個(Salisbury)或多個(Jaumann)電阻層。然而，Salisbury screen的吸收帶相對較窄，而Jaumann在擴大帶寬的同時增大了吸波結構厚度。為了實現薄寬帶吸收，Munk提出了基于頻率選擇表面的電路模擬(CA)吸收結構。這種周期性結構通過在阻抗層中產生等效電容和電感來提高電磁波吸收性能。與具有多個電阻層的Jaumann結構相同，CA吸波結構仍然可以通過設計多個電阻FSS來增加吸收帶寬。同時，同樣性能的CA吸波結構比Jaumann結構薄得多，大大拓寬了其應用范圍。

雖然，印刷電路板(PCB)技術，包括剛性和柔性板，實現了電阻加載CA吸波結構的快速穩定制備，但幾乎所有的結構都是基于反射率小于-10dB的設計。但是在實際應用中，-10dB的反射率無法滿足某些場景的應用需求，如隱身技術、RCS降低、電磁兼容設計等。而且，目前許多設計的功能層是裸露在外的，因而很難用于室外環境，所以研發應對更加復雜的電磁環境的吸波結構有重大的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種電阻加載方形環超寬帶吸波結構，結構簡單、吸波頻帶寬且吸波性能高效，能夠實現超寬帶高性能電磁波吸收，在隱身技術、RCS降低、電磁兼容設計等領域有廣闊的應用前景。

為實現上述目的，本發明提供了一種電阻加載方形環超寬帶吸波結構，包括由上至下依次設置的表面蒙皮介質層、阻抗匹配介質層、電阻加載方形環功能層、功能層基底、結構支撐介質和導電反射層；

電阻加載方形環功能層由N×N方形環的回路組成，每個方形環的回路由若干個導電方板和若干個電阻構成，導電方板與導電方板之間通過電阻連接形成一個方形環的閉合回路，導電方板和電阻均勻分布在回路上。

優選的，所述表面蒙皮介質層FR4、PI、PEN、F4B或者ROGERS板中的一種或其相互組合，所述表面蒙皮介質層厚度為0.1-1.5mm、相對介電常數為2.0-5.5、損耗正切角為0.0001-0.1。

優選的，所述阻抗匹配介質層的材質為PMI、PUR、PI或者EPS泡沫中的一種或其相互組合，所述阻抗匹配介質層的相對介電常數為1.01～1.58，所述阻抗匹配介質層的厚度為2.0-5.2mm。

優選的，所述電阻加載方形環功能層中的方形環回路的長度為5.0-6.5mm，導電方板的寬度為0.5-1.8mm，導電方板之間上用于加載電阻的縫隙為0.1-1mm之間，方形環回路之間的間距為0.5-2.0mm之間。

優選的，所述電阻加載方形環功能層每一個方形環回路由電阻嵌入導電線組成，電阻數量在4-30個之間；

優選的，所述功能層基底的相對介電常數為2.0-5.5、損耗正切角為0.0001-0.1的FR4、PI、PEN、F4B或者其他ROGERS板中的一種或其相互組合，介質板厚度為0.1-1.5mm，功能層基底的方形環回路中心設有以其中心為圓心、直徑為1-3mm的圓孔。