[发明专利]超薄宽频带卷型吸波结构

说明书

本发明提供了一种超薄宽频带卷型吸波结构，包括：背衬和法珀谐振器组；所述背衬一端设置为迎波侧，另一端设置为背波侧，所述背衬迎波侧和背波侧之间的侧面连接一组或多组所述法珀谐振器组，每组所述法珀谐振器组由多个法珀谐振器单元以洋葱卷覆的形式层叠构成，相邻所述法珀谐振器单元之间设置间隙。所述洋葱卷覆的形式设置为多个所述法珀谐振器单元一端沿迎波侧朝向背波侧方向层叠连接所述背衬的侧面，多个所述法珀谐振器单元的另一端弯曲至所述背衬迎波侧所在平面上并沿远离所述背衬方向逐层排布。本发明所提供的卷型吸波结构将提供全反射功能的背衬置于内部，明显区别于将背衬放置在背波侧的现有吸波结构，可避免由此带来的厚度增加。

技术领域

本发明涉及波动吸收技术领域，具体地，涉及超薄宽频带卷型吸波结构。

背景技术

电磁波和机械波是能量和信息传播的重要载体。电磁波和机械波的有效调控在俘能、探测、通信等应用领域起着决定性作用。高效吸收电磁波和机械波对于增强俘能效率、提升探测精度、提高通信速率极为关键。长波长的低频电磁波和机械波衍射效应明显，需要使用极其厚的传统吸波材料(例如微波暗室和声学消音室使用的泡沫尖劈)才能实现较高的吸收系数，由此带来了巨大的空间占用代价，严重限制了传统吸波材料的应用场景广度。

近年来，基于超材料(Metamaterials)的结构化设计思想开发了多种新型超材料吸波结构。然而，受限于这类吸波结构的共振工作机理，大部分超材料吸波结构仅能够在一定的窄频带范围内具备优于传统吸波材料的吸波性能。为了能够在宽频带实现近完美(吸收系数接近于1)的吸波效果，专利CN114389051A公开了一种由梯度分布的碳纤维条堆叠而成的格栅电磁吸波结构，能够有效激发针对不同入射频率电磁波的表面等离激元传播模式，从而通过碳纤维的欧姆损耗实现宽频带的电磁波吸收；专利CN114023293A在弹性柱内自下而上等间距嵌入若干层厚度相等、直径以等值递增的圆形散射体，利用弹性柱和不同散射体之间的共振耦合以及钢背衬的阻隔，显著拓展了声波吸收带宽；专利CN 113808560A提出了一种在面内水平方向布置多个不同长度法珀(Fabry–Pérot)谐振器的水下吸声器，通过连续排布不同法珀谐振器的共振吸收峰，实现了宽频带的近完美吸波效果。

对于上述已有专利中公开的吸波结构，提供全反射功能的背衬放置在背波侧，这无疑会增加吸波结构的整体厚度。此外，面外垂直方向(与迎波侧所在平面垂直的方向)渐变布置不同形状的散射体会给生产制备带来难度，而面内水平方向(与迎波侧所在平面平行的方向)布置不同长度法珀谐振器的形式会造成吸波结构的一侧端面不平整，影响安装施工。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种超薄宽频带卷型吸波结构。

根据本发明提供的超薄宽频带卷型吸波结构，包括：背衬和法珀谐振器组；

所述背衬一端设置为迎波侧，另一端设置为背波侧，所述背衬迎波侧和背波侧之间的侧面连接一组或多组所述法珀谐振器组，每组所述法珀谐振器组由多个法珀谐振器单元以洋葱卷覆的形式层叠构成，相邻所述法珀谐振器单元之间设置间隙。

所述洋葱卷覆的形式设置为多个所述法珀谐振器单元一端沿迎波侧朝向背波侧方向层叠连接所述背衬的侧面，多个所述法珀谐振器单元的另一端弯曲至所述背衬迎波侧所在平面上并沿远离所述背衬方向逐层排布。

优选地，所述法珀谐振器组包括：左侧法珀谐振器和右侧法珀谐振器；

所述背衬迎波侧和背波侧之间的侧面的两侧分别连接所述左侧法珀谐振器和所述右侧法珀谐振器。

优选地，所述左侧法珀谐振器包括：左侧第一法珀谐振器、左侧第二法珀谐振器以及左侧第三法珀谐振器；

所述左侧第三法珀谐振器一端连接所述背衬侧面靠近迎波侧处，另一端弯曲至所述背衬迎波侧所在平面并贴近所述背衬侧面；