[发明专利]一种宽频带电路模拟吸收体结构

说明书

本发明提供了一种宽频带电路模拟吸收体结构，包括金属底板，所述金属底板上依次覆盖第一介质层、第一吸波层、第二介质层、第二吸波层、第三介质层、第三吸波层，第一吸波层、第二吸波层的单胞结构都为六边形环状结构，第三吸波层的单胞结构为三偶极子结构，材质均为电阻性材料。本发明具有良好的阻抗匹配特性，有效解决了电路模拟吸收体的吸波带宽和厚度平衡设计的问题，拓展了吸波带宽和增强了斜入射稳定性；可使用丝网印刷工艺、喷墨印刷工艺和刻蚀等工艺制备吸波层，具有加工成本低和可批量制造的优势。

技术领域

本发明涉及一种宽频带电路模拟吸收体结构。

背景技术

为增强飞行器等目标在战场的生存能力，需要在目标上使用雷达吸波材料来吸收入射电磁波，从而达到降低敌方雷达对己方目标的探测敏感性。雷达吸波材料包括涂覆型和结构型吸收材料，涂覆型吸收材料是涂覆在目标表面的一种涂料，其工作频段与涂层厚度有关，而且这类材料的体密度非常高，因此限制了涂覆型吸收材料在低频段的应用。结构型吸收材料具有重量轻、吸收频带宽、易于设计等优点，因此在宽频带的雷达散射截面缩减领域应用广泛。Dallenbach吸收体、Salisbury屏、Jaumann屏和电路模拟吸收体均属于结构型吸收体。其中，电路模拟吸收体是达到吸收带宽和整体厚度平衡的最佳类型吸收体。

电路模拟吸收体通常由金属底板(接地面)、介质隔离层、单层或多层频率选择表面构成。其中，金属底板的功能是反射电磁波，使电磁波无法照射到目标表面；介质隔离层是用于频率选择表面之间的隔离、金属底板与频率选择表面之间的隔离，起着固定和支撑频率选择表面的作用；频率选择表面的作用是吸收入射电磁能量，达到减弱回波信号的目的。电路模拟吸收体可以等效成传输线电路，接地面等效成短路传输线，频率选择表面被等效成并联于传输线中的复阻抗。其中，接地面等效成的短路传输线通常是确定的，针对吸收体性能的提升主要是从频率选择表面的等效阻抗调控方面着手。

当下，单层电路模拟吸收体的带宽已达到极限，为此一种通行的思路是采用多层电路模拟吸收体，以拓宽吸波频带，满足宽带雷达散射截面减缩的实际应用需求。

但现有技术中，多层电路模拟吸收体由于结构设置的原因，导致普遍较厚，在实际使用中受到安装位置的空间限制；且均没有同时考虑吸波带宽和吸波体厚度的要求，导致获得的电路模拟吸收体的吸波带宽和厚度没有达到最佳平衡点，频率选择表面存在着低频显强容性和在高频显强感性的问题，无法确保宽带吸波特性和斜入射稳定性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种宽频带电路模拟吸收体结构，该宽频带电路模拟吸收体结构具有良好的阻抗匹配特性，有效解决了电路模拟吸收体的吸波带宽和厚度平衡设计的问题，拓展了吸波带宽和增强了斜入射稳定性。

本发明通过以下技术方案得以实现。

本发明提供的一种宽频带电路模拟吸收体结构，包括金属底板，所述金属底板上依次覆盖第一介质层、第一吸波层、第二介质层、第二吸波层，第一介质层、第二介质层的介电常数为1.0～1.3；第一吸波层、第二吸波层的单胞结构都为六边形环状结构；六边形环状结构的材质为电阻性材料。

所述第一吸波层的单胞结构为双环嵌套的六边形环状结构。

所述第二吸波层的单胞结构为单环的六边形环状结构。

所述六边形环状结构通过印刷方式在FR4基底上制备，FR4基底的介电常数为3.8～4.0。

所述第二吸波层之上还覆盖有第三介质层和第三吸波层。

所述第三吸波层的单胞结构为三偶极子结构；三偶极子结构通过印刷方式在FR4基底上制备，FR4基底的介电常数为3.8～4.0；第三吸波层的单胞结构的相切的圆半径和第二吸波层的单胞结构的相切的圆半径相当。

所述底层金属底板材质为良导体，在20℃时电阻率不大于2.83×10^-8。