[发明专利]一种电磁吸波结构

说明书

本发明涉及一种电磁吸波结构，包括：金属地板和依次设置在金属地板上的k层吸波模块；第i层吸波模块包括第i层泡沫基板和第i层薄膜单元，第i层薄膜单元设置在第i层泡沫基板上；第i层薄膜单元包括p²×m×n个电阻薄膜，阵列设置在第i层泡沫基板上；第i+1层薄膜单元包括q²×m×n个电阻薄膜，阵列设置在第i+1层泡沫基板上，且q＞p，q、p均为大于或等于1的正整数。本发明公开的电磁吸波结构能够同时兼顾低成本、轻质量、低剖面和高效率超宽带吸波需求，在0.08–0.15λ₀起始工作频率的剖面高度下实现10个倍频程范围内的高效率吸波，且吸收率大于90％，能够有效覆盖30‑300MHz、300MHz‑3GHz频段或者3‑30GHz等超宽频段。

技术领域

本发明涉及电子材料技术领域，特别是涉及一种电磁吸波结构。

背景技术

吸波结构是指能够有效吸收入射电磁波并使其散射衰减的结构，不同的吸波结构设计方法可以实现不同的电磁波耗损，但其目的均是减小干扰电磁波的数量，设计目标是尽可能地“薄、轻、宽、强”，即，吸波结构厚度更薄、质量更轻、吸波带更宽、吸收效力更强。涂层型吸波结构常采用铁氧体和金属微粉等的磁性材料作为吸收剂，具有厚度小、吸波频段宽等优点，但是密度大，质量重。以泡沫、海绵等为填充的结构型吸波材料制造的角锥、多层板具有吸收效率高、质量轻、吸收带宽等优势，但是其剖面高度大。基于超材料概念设计的谐振型吸波结构以其设计简单、吸收率高等优点，并可以实现对电磁波的灵活调控，在电磁吸波领域获得了飞速发展。同等设计指标对比下，超材料吸波结构不如涂层型吸波结构“薄、宽”，但在“轻、强”方面更具优势，不如角锥、泡沫平板类吸波结构“强、宽”，但在“薄”方面更具优势，如何综合多项指标，尽可能地实现超材料吸波结构的“薄、轻、宽、强”，成为超材料吸波结构的研发重点。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种电磁吸波结构，以实现同时兼顾低成本、轻质量、低剖面和高效率超宽带吸波需求。

为实现上述目的，本发明提供了一种电磁吸波结构，所述电磁吸波结构包括：

金属地板和依次设置在所述金属地板上的k层吸波模块，其中，k为大于或等于1的正整数；

第i层吸波模块包括第i层泡沫基板和第i层薄膜单元，第i层薄膜单元设置在第i层泡沫基板上，其中，1≤i≤k；

第i层薄膜单元包括p²×m×n个电阻薄膜，p²×m×n个电阻薄膜阵列设置在第i层泡沫基板上，其中，m×n为第一层薄膜单元内阵列设置电阻薄膜的个数，p为大于或等于1的正整数；

第i+1层薄膜单元包括q²×m×n个电阻薄膜，q²×m×n个电阻薄膜阵列设置在第i+1层泡沫基板上，其中，q为大于或等于1的正整数，q＞p。

可选地，当k为3时，第一层薄膜单元内设置1个电阻薄膜，第二层薄膜单元内设置4个电阻薄膜，第三层薄膜单元内设置9个电阻薄膜；或第一层薄膜单元内设置1个电阻薄膜，第二层薄膜单元内设置4个电阻薄膜，第三层薄膜单元内设置16个电阻薄膜。

可选地，当k为4时，第一层薄膜单元内设置1个电阻薄膜，第二层薄膜单元内设置4个电阻薄膜，第三层薄膜单元内设置9个电阻薄膜，第四层薄膜单元内设置16个电阻薄膜；或第一层薄膜单元内设置1个电阻薄膜，第二层薄膜单元内设置4个电阻薄膜，第三层薄膜单元内设置16个电阻薄膜，第四层薄膜单元内设置25个电阻薄膜。

可选地，各层薄膜单元的方阻不同。

可选地，各层吸波模块均为正方形。

可选地，各层泡沫基板的材料为发泡泡沫或聚甲基丙烯酰亚胺泡沫。

可选地，所述电阻薄膜的材料为ITO、炭黑浆料或石墨烯薄膜。