[发明专利]一种兼具超宽带微波吸收与散射的光学透明漫反射吸波体

说明书

一种兼具超宽带微波吸收与散射的光学透明漫反射吸波体，它涉及一种光学透明漫反射吸波体。本发明要解决现有漫反射吸波体组成单元吸收带宽窄并且吸收频段重合低的问题。光学透明漫反射吸波体自上而下依次由上层图形化导电膜层、第一透明基体、第一介质层、中层图形化导电膜层、第二透明基体、第二介质层、底部低阻抗导电膜层及第三透明基体组成；所述的上层图形化导电膜层由N×M个阻抗膜单元组成；所述的N×M个阻抗膜单元由第一吸收单元和第二吸收单元组成。本发明用于兼具超宽带微波吸收与散射的光学透明漫反射吸波体。

技术领域

本发明涉及一种光学透明漫反射吸波体。

背景技术

随雷达电子战的态势升级，关键目标或载具的雷达波低可探测性一直被着重研究。随超表面概念的兴起，人工谐振单元被引入散射场缩减结构设计与制作，并有效改善了设施与装备的隐身性能。根据实现低可探测的原理不同，超表面可以被分为超表面吸波体与超表面散射体。

超表面吸波体通过耗散入射波生成电阻热来实现微波低散射。超表面吸波体往往由谐振器、介质基体、和反射地板组成。借助结构的高自由度，可以针对超表面吸波体的性能如吸收带宽，总厚度，柔性等性能进行定制。

超表面散射体通过破坏性干涉，使得入射电磁波被均匀散射到后半部分空间，实现微波低可探测。与超表面吸波体结构类似，超表面散射体通过引入反相反射单元并进行排布，实现低散射效果与超表面吸波体类似。

由于吸波体与散射体的结构类似，可以通过精细设计一种结构使其同时具有微波吸收与微波散射性能，称之为漫反射吸波体。为实现更好的散射缩减应同时满足以下条件：1、两种单元需要满足宽频吸收并且两者频段一致；2、两种单元在宽频范围内的反射相位差保持在135°～225°范围内(称为反相位频段)；3两种单元的吸收频段与反射相位差反相位频段需要保持一致。

而现有的漫反射吸波体由于不完全满足以上条件致使性能有一定缺陷，如：

1、两种单元吸收频段是窄带吸收或多频窄带，并且吸收频段不一致或重合程度低，反相位频段满足宽带需求。这将会导致减反效果与常规超表面吸波体或超表面散射体类似，约为10dB缩减。

2、两种单元吸收频段是窄带吸收，并且吸收频段一致，反相位频段满足宽带需求。这将会导致在局部窄带频段该漫反射吸波体达到极佳的减反效果，局部窄带约为20dB缩减，其他工作频段约为10dB缩减，带宽过窄导致失去实用性。

基于现有的漫反射吸波体分析，不难发现两个单元的宽带反射相位差的条件容易满足。但是在此基础上满足两种单元实现宽带吸收，并且两种单元吸收频段一致的条件很困难。这导致了漫反射吸波体难以在宽带上实现强散射场缩减效果。设计两个结构单元使其兼具宽带吸收与反相吸收特性的困难，这阻碍了两种机制的同时作用，也限制了低散射装备的进一步发展。

发明内容

本发明要解决现有漫反射吸波体组成单元吸收带宽窄并且吸收频段重合低的问题，而提供一种兼具超宽带微波吸收与散射的光学透明漫反射吸波体。

一种兼具超宽带微波吸收与散射的光学透明漫反射吸波体，它自上而下依次由上层图形化导电膜层、第一透明基体、第一介质层、中层图形化导电膜层、第二透明基体、第二介质层、底部低阻抗导电膜层及第三透明基体组成；

所述的上层图形化导电膜层由N×M个阻抗膜单元组成；所述的N≥5列，所述的M≥5行；所述的N×M个阻抗膜单元由第一吸收单元和第二吸收单元组成，且第一吸收单元和第二吸收单元在第一透明基体上的数量和位置通过最优编码序列确定；

第一吸收单元和第二吸收单元的边长P均为8mm～25mm，第一吸收单元和第二吸收单元的中心均设置卍字形透明导电薄膜，其他位置均未设置透明导电薄膜，所述的卍字形是由4个L形结构环形阵列连接而成，且阵列中心的L形结构端部与其相邻的L形结构侧边连接；设L形结构用于连接的臂为内臂，与内臂垂直的臂为外臂；