[發明專利]一種雙極化雙陷波獨立可調的結構式吸波器

有效

• 申請號: 202210242359.4
• 申請日: 2022-03-11
• 公開（公告）號: CN114976673B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 林先其;郝新杰;姚堯;楊歆汨;陳哲;楊永穆
• 申請（專利權）人: 電子科技大學長三角研究院（湖州）
• 主分類號: H01Q17/00
• 分類號: H01Q17/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 郭美

本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種雙極化雙陷波獨立可調的結構式吸波器，主要包括三層結構，由上到下依次是吸波結構、空氣填充層和陷波結構，吸波結構位于結構的頂部，包括介質基板、位于介質基板上層的金屬矩形貼片和電阻、位于介質基板內部的金屬化通孔、位于介質基板下層的金屬領結型偶極子單元和電阻；空氣填充層位于結構的中部，由空氣介質構成；陷波結構位于結構的底部，包括介質基板、位于介質基板上層的金屬方形雙環單元和L型寄生結構、位于介質基板下層的金屬地板，該吸波器可以實現4.8GHz?15GHz的吸波帶寬，通過添加方形雙環結構實現了兩個陷波頻帶，兩個陷波頻帶具有極化不敏感性，并且通過簡單地調整參數可以實現陷波頻帶范圍的獨立調節。

技術領域

本發明涉及通信技術領域，具體涉及一種雙極化雙陷波獨立可調的結構式吸波器。

背景技術

隨著無線通信的不斷發展，電磁環境越來越復雜，設備與設備之間的干擾也越來越嚴重，電磁波的干擾會給設備以及通信質量帶來急劇的惡化。除此之外，在軍事上進行目標的探測基本上是利用雷達輻射電磁波，接收目標體反射回來的電磁波來確認目標體的位置，像隱形戰斗機等軍用設備就需要減少電磁波的反射來實現隱身的效果，吸波材料便應運而生。傳統的吸波材料一般是利用鐵氧體、金屬微粉、石墨、碳化硅等高損耗物質制作的，外部的電磁波入射到這些材料上會被快速的衰減掉，但是傳統吸波材料存在重復利用率低、吸收頻帶范圍有限、尺寸大、高溫特性差等問題。

結構式電磁吸波器，具有寬吸收帶寬、成本低、剖面低、尺寸小等優點引起了國內外學者的廣泛關注。結構式吸波器是利用特定金屬圖案的周期性結構單元來實現對外來電磁波的吸收，目前的研究主要集中在吸波帶寬、低剖面、寬入射角度等方面。西安電子科技大學公布了一種結構式吸波材料（西安電子科技大學，結構式吸波材料，申請號CN201110102712.0，申請日2011.04.22），該結構式吸波器利用箭頭狀金屬圖案和背部的金屬地板，實現了兩個吸波頻帶，吸波率接近為1；深圳市環波科技有限責任公司公布了一種吸波結構（深圳市環波科技有限責任公司，申請號CN201910713580.1，申請日2019.08.02），利用多層金屬結構實現了對特定頻率的吸波功能，并且通過改變參數，可以實現2.5GHz-4GHz的吸收效果。上述兩種吸波結構，雖然可以實現一定范圍內的吸波效果，但是吸波帶寬仍然很窄，在某些需要寬帶吸波的場景仍然不適用。

近年來，單純的寬帶吸波結構已經愈發成熟，在寬帶吸波結構上實現特定的功能逐漸成為研究的熱點，在寬吸波頻帶內形成陷波頻帶，既可以實現特定頻率的全反射，又可以和天線集成設計，作為天線的功能地板來降低天線的雷達散射截面。如電子科技大學梅鵬2017年發表的“A?Band-Notched?Absorber?Designed?With?High?Notch-Band-EdgeSelectivity”（IEEE?Transactions?on?Antennas?and?Propagation,?vol.?65,?no.?7,pp.?3560-3567），就是在寬帶結構式吸波器增加金屬縫隙和金屬柵，在4.8GHz-16GHz的吸波帶寬內實現了8.2GHz-9.8GHz的陷波頻帶。但上述的研究仍存在不足，其功能實現只針對單極化電磁波，并且陷波頻帶只有一個，很難應用在如今通信所需的雙頻雙極化的天線應用場景。

本發明針對以上存在的技術問題，設計了一款寬頻帶、低剖面、雙極化、雙陷波頻帶且獨立可調的結構式吸波器。該吸波器可以實現4.8GHz-15GHz的吸波帶寬，通過添加方形雙環結構實現了兩個陷波頻帶，分別是7.2GHz-7.6GHz和13.1Hz-13.5GHz，兩個陷波頻帶具有極化不敏感性，即TE波和TM波均可以滿足上述特性，并且通過簡單地調整參數可以實現陷波頻帶范圍的獨立調節。

發明內容

（一）要解決的技術問題

解決現階段吸波器其功能實現只針對單極化電磁波，并且陷波頻帶只有一個，很難應用在如今通信所需的雙頻雙極化的天線應用場景的問題，提供了一種雙極化雙陷波獨立可調的結構式吸波器。

（二）技術方案