[发明专利]针尖型贴片加载的磁性吸波结构

说明书

技术领域

本发明属于电子材料技术领域。

背景技术

自二战以来，雷达吸波材料已经成为各个国家的研究重点。特别是由于隐身技术的发展，雷达吸波材料作为提高武器系统生存能力和突防能力的有效手段，首先在军事方面得到重视。目前，已有很多电子设备渗透到现实生活中的各个领域。这些电子设备辐射电磁波到环境中，造成严重的污染，例如，电磁干涉电磁兼容以及一系列危害生物的电磁波污染。因此雷达吸波材料也在信息传播、电子器件、微波辐射防护等民用方面得到广泛的运用。频率为2-4GHz的S波段在中继、卫星通信、雷达等均有广泛应用。现在市场上广泛使用的蓝牙、ZIGBEE、无线路由、无限鼠标等也是在S波段使用。因此，随着电子设备的发展，电磁干扰电磁辐射等问题越来越突出，特别对于低频段，包括S波段。

任何的雷达吸波体都存在一个对应的使用频段。而低频段的电磁波波长较长，其对应所需的雷达吸波体也较厚。目前很难有一种吸波材料能够在很薄的覆盖S波段。通常拓展频段的方法是将吸波体做成多层结构，而且对于不同的吸波频段要选择不同的吸波材料。这样就增加了吸波体的厚度，同时对材料也提出较苛刻的要求。因此在不改变材料以及吸波体厚度的前提下，拓展雷达吸波体的带宽以及解决低频电磁波吸收问题成为当前电磁波吸波技术领域的一个急需解决的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种电磁吸波结构，在几乎不增加厚度的情况下拓展吸波体的运用频段。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，针尖型贴片加载的磁性吸波结构，其特征在于，在金属底板上设置有吸波结构层，所述吸波结构层包括多个相同的吸波单元，每个吸波单元由吸波胶板和设置于吸波胶板上的十字针尖型铝箔贴片构成，十字针尖型铝箔贴片包括两个形状和尺寸相等、相互垂直交叉的偶极子，偶极子由矩形部分和设置在每个矩形部分窄边的针尖部分构成，针尖部分为等腰三角形，两个偶极子的矩形部分的中心点重合。

本发明具有如下突出优点：吸波胶板技术成熟；工艺简单、可操作性强，成本较低；在几乎不增加吸波体厚度的情况下，极大拓展了吸波频段。通过合理调整铝箔图形大小，该方法同样适用于不同材料的胶板。

附图说明

图1是现有吸波胶板电磁参数曲线图。

图2加载周期性偶极子十字交叉图案铝箔贴片的吸波结构整体示意图。

图3是吸波单元的结构示意图。

其中a为周期性铝箔单元边长，l为偶极子的总长度，l₁为偶极子上下两尖锥距离，w为偶极子的宽度。

图4是3mm厚吸波胶板及其加载贴片后反射系数曲线图（垂直入射）。

具体实施方式

参见图1~4。

本发明一共包括3层：底层为金属平板，中间层为吸波胶板，表层为周期性铝箔贴片。

本发明的制备方法是，在一定厚度的吸波胶板上贴上铝箔贴片，铝箔贴片厚度小于0.1mm。然后用机械方法对铝箔贴片进行雕刻，去掉多余的铝箔，使铝箔贴片具有周期性偶极子十字交叉图案。将加载有铝箔贴片的吸波胶板设置在金属板上，其具有良好的吸波性能。

实施例1：

本实施例为3mm厚吸波胶板表面加载周期性铝箔图案。铝箔单元大小a=33mm，l=30mm，l₁=20mm，w=2mm。

实验表明，本实施例在垂直入射TE或TM波情况下，其-10dB吸波频段为2GHz～4.64GHz。而未嵌入周期性铝箔的3mm厚吸波胶板，-10dB吸波频段为2.8GHz～4.4GHz。相比之下，加载该周期性偶极子铝箔贴片后，其-10dB吸波带宽无论在高频段还是低频段都得到加强，尤其在低频段效果明显。

实施例2：

本实施例为2.2mm厚吸波胶板表面加载周期性铝箔图案。铝箔单元大小a=28mm，l=25mm，l₁＝19mm，w=2mm。

实验表明，本实施例在垂直入射TE或TM波情况下，其-10dB吸波频段为2.0GHz～3.6GHz。而未嵌入周期性铝箔的2.2mm厚吸波胶板，-10dB吸波频段为3.0GHz～4.8GHz。相比之下，加载该周期性偶极子铝箔贴片后，其-10dB吸波带宽明显从高频移动到低频段。

实施例3：

本实施例为2.2mm厚吸波胶板表面加载周期性铝箔图案。铝箔单元大小a=28mm，l=25mm，l₁＝15mm，w=2mm。