[实用新型]双带通频率选择表面薄膜

说明书

技本领域

本实用新型涉及加载于飞机雷达天线罩内的一种频率选择表面材料，尤其是涉及一种加载于飞机雷达天线罩内的双带通频率选择表面薄膜。

背景技术

飞机的雷达天线罩既保护雷达天线又改善其空气动力学特性，为了保证飞机雷达天线探测目标的传输性能，雷达天线罩对于雷达电磁波是全透明部件。然而，雷达罩这种电磁波透明特性，在有利于自身雷达天线探测目标的同时，也由于反射敌方雷达波而容易被探测发现和受到干扰，从而增加了飞机被击落和拦截的危险，降低其突防能力。由雷达探测理论可知，反向电磁波散射强度与雷达散射截面(RCS)的四次方根成正比。实验测试结果表明，雷达天线占整个飞机正前方雷达散射截面的40％-50％，因此，为了实现飞机雷达天线隐身和抗干扰，采用各种技术减少其雷达天线的雷达散射截面和衰减带外电磁波，增强飞机的攻击、突防和抗干扰能力。

为了缩减飞机雷达天线的雷达散射截面和衰减带外电磁波，可以在雷达天线罩上加入带通频率选择表面薄膜，应用表面薄膜带通滤波特性实现雷达工作频带外的隐身和抗干扰，既可以保证自身雷达天线频带正常工作，又能屏蔽和改变敌方雷达波散射方向。由于在雷达罩外表面加载频率选择滤波器，对于高速飞行的飞机影响很大，因此这种带通频率选择表面薄膜多数加在雷达罩内表面。

在雷达天线罩内表面加载带通频率选择表面薄膜，实现雷达天线隐身和抗干扰，特别是对于具有双频带的飞机雷达天线罩应用频率选择表面薄膜技术仍然存在如下难点：其一，对于大角度入射和不同极化方向敏感，引起工作频带传输特性下降；其二，现有双带通频率选择表面薄膜单元图形对雷达天线罩流线型曲面变化引起谐振频率漂移；其三，采用的介质基底材料无法匹配流线型雷达天线罩内表面曲面。

应用频率选择表面薄膜技术，实现雷达天线罩双频带外隐身和抗干扰，理想的带通频率选择表面薄膜结构应该满足如下要求：

1.双带通频率选择表面薄膜在雷达天线工作频率带宽和中心频率稳定；

2.双带通频率选择表面薄膜中心频率选择明显；

3.双带通频率选择表面薄膜结构基底电介质材料轻、薄并且具有柔性特性；

4.双带通频率选择表面薄膜保证雷达天线原有的传输特性基本不变。

多数双带通频率选择表面薄膜采用两种固定单元图形组合，实现双带通频率选择特性，如圆环与圆环组合，圆环与Y形组合等，这些双带通频率选择表面薄膜组合单元图形无法调整由于天线罩曲面变形引起的双带通中心频率，因此造成双带通传输特性衰减或者两个中心频率的漂移。

解决带通滤波器边缘特性或频率选择明显的理论方法是采用多层频率选择表面薄膜结构，通过N层周期单元图形导体屏与N+1层电介质层的合理匹配，实现边缘特性明显改善。例如：美国专利No.4,125,841公开了一种双层平面频率选择滤波器结构，其中，将两层相同单元图形的导体薄膜层，夹在三层厚度小于四分之一谐振波波长的电介质中，取得了平顶带通和边缘明显下降的设计结果。但这种结构每层周期单元图形几何中心对准误差以及增加的介质层都提高雷达天线罩传输损耗。尤其在曲面雷达罩上实现双带通频率选择双层单元图形工艺制作难度很大。即使在球形天线罩的法线方向上，实现双层周期单元图形对准都有困难，何况在多数非球面雷达罩法线方向上实施周期单元图形对准，误差就更大。这种对准偏差降低了单元图形的有效性以及雷达天线在工作频率的效率；另外由于三层四分之一波长厚度的电介质材料可塑变形性差，产生电介质表面与雷达天线罩内表面形状不一致性，从而在电介质和雷达罩内表面之间容易出现空气气泡和间隙，增大雷达工作频率传输功率损耗，降低飞机雷达天线的探测能力和精度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术存在的对于大角度入射和不同极化方向敏感，引起工作频带传输特性下降、雷达天线罩流线型曲面变化引起谐振频率漂移和采用的电介质基底材料无法匹配流线型雷达天线罩内表面曲面的缺点，提供一种易加载于飞机雷达天线罩内的双带通频率选择表面薄膜。

参阅图1至图4，为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现。在导电层的两侧接触置有相同的柔性电介质基底，柔性电介质基底和导电层之间的接触属于没有相对移动的牢固接触。在所述的导电层的横向和纵向上，等距加工有缝隙单元图形，完成单元图形阵列；单元图形由缝隙圆环和缝隙短路圆环组成，缝隙圆环和缝隙短路圆环的几何中心同心，且缝隙圆环位于缝隙短路圆环的外部，缝隙短路圆环是由四段等距分布的缝隙圆弧构成，缝隙圆环和缝隙短路圆环的缝隙宽度相同。