(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910397521.8
(22)申请日 2019.05.14
(71)申请人 南京航空航天大学
地址 210016 江苏省南京市秦淮区御道街
29号
(72)发明人 王毅 李靖 曹生
(74)专利代理机构 南京经纬专利商标代理有限
公司 32200
代理人 姜慧勤
(51)Int.Cl.
H01Q 17/00(2006.01)
(54)发明名称
器阵列
(57)摘要
本发明公开了一种基于电阻膜的宽带吸波
器及宽带吸波器阵列，基于电阻膜的宽带吸波器
由顶层的电阻膜层、中间层的电阻层、底层的金
属背板以及这三层之间的两层空气层组成。电阻
环组成，电阻层是由六边形的介质基板与加载了
电阻的六边形的金属环组成。宽带吸波器阵列采
用了三角周期排列，相对于普通的四边形周期排
列，具有更好的角度稳定性。本发明相比于普通
的加载集总电阻的吸波器具有更宽的吸波带宽
与吸波率，在隐身技术与电磁兼容上以及雷达吸
波技术上都有着重要的应用前景。权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 110190407 A 2019.08.30
C N 110190407
A
1.一种基于电阻膜的宽带吸波器，其特征在于，包括位于顶层的电阻膜层、位于中间层的电阻层以及
位于底层的金属背板，电阻膜层与电阻层之间、电阻层与金属背板之间存在空气层；所述电阻膜层包括正六边形的介质基板和介质基板上正六边形的电阻膜环，且电阻膜环与介质基板的中心重合；所述电阻层包括正六边形的介质基板和介质基板上正六边形的金属环，金属环与介质基板的中心重合，金属环每条边的中间设有一个电阻，相邻两个电阻之间的区域为铜，且该区域为对称六边形，对称六边形其中两条边与金属环的外边缘重合，另两条边与金属环的内边缘重合，最后两条边与外边缘、内边缘垂直，与外边缘、内边缘垂直的两条边长度等于金属环外边缘的边长构成的正六边形的高与金属环内边缘的边长构成的正六边形的高作差所得差值的一半，与外边缘、内边缘垂直的两条边与相邻两个电阻相对的一端重合。
2.根据权利要求1所述基于电阻膜的宽带吸波器，其特征在于，所述正六边形的介质基板的厚度为0.25mm，金属背板的厚度为0.5mm，空气层的厚度为4mm。
3.根据权利要求1所述基于电阻膜的宽带吸波器，其特征在于，所述正六边形的介质基板的边长为5.5mm ，正六边形的电阻膜环的外边长、正六边形的金属环的外边长均为
5.25mm，正六边形的电阻膜环外边长与内边长之间的距离为2.3mm，正六边形的金属环外边长与内边长之间的距离为2.3mm。
4.根据权利要求1所述基于电阻膜的宽带吸波器，其特征在于，所述电阻大小为220Ω，电阻的长度为1
mm。
5.一种基于电阻膜的宽带吸波器阵列，其特征在于，该阵列包括多个基于电阻膜的宽带吸波器，对于某个基于电阻膜的宽带吸波器，其任意相邻的两条边，共用上述两条边的三个基于电阻膜的宽度吸波器的中心连线为等边三角形。
权 利 要 求 书1/1页CN 110190407 A
一种基于电阻膜的宽带吸波器及宽带吸波器阵列
技术领域
[0001]本发明涉及一种基于电阻膜的宽带吸波器及宽带吸波器阵列，属于电磁场与微波技术领域。
背景技术
[0002]所谓电磁吸波结构，是指能将照射到它表面的电磁波能量大部分吸收并转化成其它形式的能量(主要是热能)而几乎无反射的一类材料。研究吸波结构首先要从Salisbury 屏和Jaumann吸波体开始的。在一块金属地板前放置一片或两片具有适当阻值的电阻层，就可以形成Salisbury屏或Jaumann吸波体。它们都是具有选择性的电磁波吸收体。由于Salisbury屏独特的频率选择特性、结构形式和针对
特定频率设计特性，因此迅速得到了关注，同时也为频率选择表面的发明提供了设计思路。由于FSS的频率选择特性，可以被用于针对性地吸收雷达波或透过雷达波，前者属于吸波结构，后者则是新型雷达罩，因此FSS在雷达吸波领域展现了巨大实用价值和应用前景。
[0003]雷达吸波结构对于宽带、强吸收的追求是永无止境的，频率选择表面吸波结构的研究也是不断追求更宽、更强吸收性能的过程。在追求更宽、更强吸波性能时传统的利用集总元件来达到吸波效果时，所达到的带宽十分的有限，而且吸波率往往不是太高。此时利用的电阻膜就能很好的解决这些问题。因此，有必要研究基于电阻膜的宽带吸波器，为电磁隐身、电磁兼容和雷达吸波领域提供重要的技术支持，具有重要的军事和民用价值。
发明内容
[0004]本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于电阻膜的宽带吸波器及宽带吸波器阵列，有效解决了传统的加载集总电阻带宽不足，吸波率不高的现状，为电磁隐身、电磁兼容和雷达吸波领域提供重要的技术支持，具有重要的军事和民用价值。
[0005]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0006]一种基于电阻膜的宽带吸波器，包括位于顶层的电阻膜层、位于中间层的电阻层以及位于底层
的金属背板，电阻膜层与电阻层之间、电阻层与金属背板之间存在空气层；所述电阻膜层包括正六边形的介质基板和介质基板上正六边形的电阻膜环，且电阻膜环与介质基板的中心重合；所述电阻层包括正六边形的介质基板和介质基板上正六边形的金属环，金属环与介质基板的中心重合，金属环每条边的中间设有一个电阻，相邻两个电阻之间的区域为铜，且该区域为对称六边形，对称六边形其中两条边与金属环的外边缘重合，另两条边与金属环的内边缘重合，最后两条边与外边缘、内边缘垂直，与外边缘、内边缘垂直的两条边长度等于金属环外边缘的边长构成的正六边形的高与金属环内边缘的边长构成的正六边形的高作差所得差值的一半，与外边缘、内边缘垂直的两条边与相邻两个电阻相对的一端重合。
[0007]作为本发明宽带吸波器的一种优选方案，所述正六边形的介质基板的厚度为0.25mm，金属背板的厚度为0.5mm，空气层的厚度为4mm。
[0008]作为本发明宽带吸波器的一种优选方案，所述正六边形的介质基板的边长为5.5mm，正六边形的电阻膜环的外边长、正六边形的金属环的外边长均为5.25mm，正六边形的电阻膜环外边长与内边长之间的距离为2.3mm，正六边形的金属环外边长与内边长之间的距离为2.3mm。
[0009]作为本发明宽带吸波器的一种优选方案，所述电阻大小为220Ω，电阻的长度为1mm。
[0010]一种基于电阻膜的宽带吸波器阵列，该阵列包括多个基于电阻膜的宽带吸波器，对于某个基于
电阻膜的宽带吸波器，其任意相邻的两条边，共用上述两条边的三个基于电阻膜的宽度吸波器的中心连线为等边三角形。
[0011]本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
[0012]1、本发明宽带吸波器采用了电阻膜层与电阻层，通过两个空气层的衔接使基于电阻膜的吸波器有着更宽的带宽以及更高的吸波率，有效的解决了传统吸波器的不足。[0013]2、本发明宽带吸波器阵列采用了三角周期排列，与普通的四边形周期排列相比，吸波结构有着更好的角度稳定性。
附图说明
[0014]图1是本发明基于电阻膜的宽带吸波器的单元结构侧视图。
[0015]图2是本发明基于电阻膜的宽带吸波器顶层与中间层结构示意图，其中，(a)为电阻膜层，(b)为电阻层。
[0016]图3是本发明基于电阻膜的宽带吸波器顶层与中间层的实物图，其中，(a)为电阻膜层，(b)为电阻层。
[0017]图4是本发明基于电阻膜的宽带吸波器阵列的吸波率仿真结果图。
具体实施方式
[0018]下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。[0019]如图1、图2的(a)、(b)所示，本发明实施例的基于电阻膜的宽带吸波器单元结构包括顶层的电阻膜层、中间层的电阻层和最下层的金属背板。电阻模层周期结构单元包括六边形的介质基板与基板上的六边形电阻膜环；电阻层金属周期结构单元包括六边形的介质基板与基板上的六边形金属环，金属环每条边上有一个电阻。该吸波结构的总厚度为9mm，其中顶层和中间层都是0.25mm，空气层都是4mm。其中各参数为p＝5.5mm，a＝5.25mm，w＝2.3mm，g＝1mm，t1＝4mm，t2＝0.25mm，R＝220Ω。
[0020]本发明实施例的基于电阻膜的宽带吸波器阵列主要是三角周期排列，与普通的四边形周期排列相比，吸波结构有着更好的角度稳定性。
[0021]本发明采用了电阻膜层与电阻层，通过两个空气层的衔接使基于电阻膜的吸波器有着更宽的带宽以及更高的吸波率，有效的解决了传统吸波器的不足。
[0022]根据基于电阻膜的宽带吸波器的工作频段，介质基板的材料可选择Rogers RT5880等，金属结构材料可选择导电性好、性质稳定的金属，如铜、金和铝等，电阻可选择普通的电阻。
[0023]图3展示了基于电阻膜的宽带吸波器的实物模型。其中：(a)是基于电阻膜的宽带吸波器实物电阻膜层结构示意图，(b)是基于电阻膜的宽带吸波器实物电阻层结构示意图。[0024]在本实施例中，基于电阻膜的宽带吸波器工作在微波波段，介质基板采用Rogers RT5880高频微波板，厚度为0.25mm，采用标准PCB加工工艺在介质基底上制作24×26的金属周期阵列，总的尺寸为255×270mm2，金属结构厚度采用35μm厚度的铜，电阻采用0804的封装。该吸波结构在3.95-26.2GHz内实现了22.25GHz的吸波带宽，其吸波率达到了90％。[0025]图4给出了基于电阻膜的宽带吸波器吸波率的仿真结果图。
[0026]以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议