[发明专利]一种应用于车载雷达测试环境的低剖面双频段吸波表面及其制作方法

说明书

本申请公开了一种应用于车载雷达测试环境的低剖面双频段吸波表面，包括介质基板、印刷在介质基板正面的电阻性频率选择单元周期排布组成的阵列、印制在介质基板背面的金属地板；所述电阻性频率选择单元，由一个电阻性方环和一个电阻性方贴片组成，且方贴片嵌在方环的中空区域内。本发明能在24GHz和77GHz两个车载雷达频段内对全方位角和30°以内俯仰角以及TE、TM两种极化的入射波实现对电磁波的有效吸收。相比于现有技术，本发明的优点是剖面极其低、重量轻，加工和装贴简便，应用于车载雷达测试环境中既能有效消除杂散电磁波的干扰，也能够极大减小测试系统占地空间大小，具有很好的工程应用前景。

技术领域

本发明属于车载雷达技术领域，涉及一种应用于车载雷达测试环境的低剖面双频段吸波表面及其制作方法。

背景技术

工业上进行车载雷达射频性能测试时，常需要将车载雷达置于微波屏蔽箱中，或将装载车载雷达的真实或模型汽车放置于模拟汽车实际行驶环境的开阔场地或隧道中。微波屏蔽箱室带电磁屏蔽功能的金属箱，其内表面需要装贴吸波材料以吸收各种杂散电磁波以消除其对测试的干扰。而开阔测试场地或隧道内壁也需要粘贴吸波材料来吸收各种杂散的干扰电磁波。

吸波材料是指能够衰减、损耗、吸收电磁波的电磁材料与电磁结构，通过材料的损耗使得微波频段电磁波能量转换为热能或者其他形式的能量。当前车载雷达测试场地搭建的微波暗室一般采用角锥吸波材料，这类吸波材料通过将聚氨酯类角锥型的泡沫塑料基体在碳胶溶液中浸泡后干燥制成。角锥状吸波材料的优点是宽频带，强吸收，且有较好的耐燃耐电压性能，综合性能好。但也有缺点，为了让材料的吸波的效果更好，锥体和底座需要有一定的高度。锥体高度的最小值应设计为最低频率处的一个波长,在自由空间不考虑顶角大小的情况下，底座高度约为锥体高度的三分之一。因此角锥吸波材料往往厚度比较大，从而其体积和占用空间也较大，装配也不便。

根据吸波材料的工作原理，角锥吸波材料厚度大主要是由其宽带的吸波性能所必然要求的，而对车载雷达测试来说，实际并不需要很宽的吸波频带，而只需对24GHz、77GHz两个车载雷达频段实现高性能吸波即可。如果仅仅只需满足这两个频段的窄带吸波性能要求，平板状的吸波体足以胜任，并且厚度还将大大降低，能够有效克服角锥吸波体的缺点。因此，应用于车载雷达的超薄双频吸波表面具有很高的工程实用价值。

目前业界还没有开发出同时针对车载雷达两个主流工作频段(24GHz和77GHz)的平板状低剖面双频吸波体。Min-Sung Kim等人公开了一种基于电阻性频选表面的平板状吸波体(M.Kim and S.Kim,Design and Fabrication of77-GHz Radar AbsorbingMaterials Using Frequency-Selective Surfaces for Autonomous VehiclesApplication,in IEEE Microwave and Wireless Components Letters,vol.29,no.12,pp.779-782)，通过在0.126mm厚的聚酰亚胺基材上均匀排布方贴片电阻薄膜结构的频率选择表面一定程度上有利于解决角锥吸波材料厚度过大的问题，但该设计的单元周期较大，极化稳定性与角稳定性较低，而且仅能工作在77GHz单频段，未覆盖24GHz车载雷达频段。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种应用于车载雷达测试环境的低剖面双频段吸波表面及其制作方法，在确保吸波材料能够吸收24GHz和77GHz双车载雷达频段杂散电磁波的同时，解决传统角锥吸波材料剖面过高以及现有平板状吸波体仅能支持单车载雷达频段的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种应用于车载雷达测试环境的低剖面双频段吸波表面，包括介质基板、印制在介质基板正面的二维平面周期阵列、印制在介质基板反面的地板；

进一步地，所述介质基板采用FR4材料制成，厚度为0.5mm。