[发明专利]具有改善斜入射性能的电磁吸波材料

说明书

技术领域

本发明属于电子材料技术领域，特别涉及电磁吸波结构及其方法。

背景技术

新世纪信息化战争的需求极大地促进了隐身技术的发展。作为现代化战争中取胜的关键之一，隐身技术能够有效提高武器装备的生存能力和突防能力,最大限度地打击敌方的军事目标,改变作战双方的力量对比。而当今时代，电子产品日益普及、电磁辐射几乎无处不在。利用吸波材料的屏蔽作用可以对人体进行防护，可以有效抵挡电磁辐射这一“隐形杀手”对我们的生存空间所造成的巨大污染。在众多吸波材料中，结构型吸波材料的应用越来越广。

雷达吸波结构是一种新型多功能复合材料，具有针对性强、吸波性能好、质量轻、力学性能满足承载要求等优点，已成为当代隐身材料重要的发展方面。电磁吸波结构不但在较宽频带内具有较好的吸波性能，而且具有耐高温、质量轻、耐湿热、抗腐蚀等特点。随着探测系统性能的提高,对隐身性能的要求更高,相应地对雷达吸波材料提出了更高的性能要求。但是，目前类似传统的Salisbury屏和Jaumann吸波体大都只考虑了垂直入射下的吸波性能，对于斜入射特别是单层结构的斜入射性能研究却很少。对于行进中的武器装备，雷达的探测往往是以不同角度进行探测的。因此，在不改变材料和结构厚度的情况下，开展多种结构形式综合的吸波结构的探索研究，以及吸波结构斜入射性能改善是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，提供一种具有改善斜入射性能的电磁吸波材料，在电磁波以不同角度入射的情况下都能够达到很好的吸收效果。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，具有改善斜入射性能的电磁吸波材料，包括金属底板和设置于金属底板上的磁性吸波材料层，其特征在于，所述磁性吸波材料层由周期性排布的吸波单元构成，每个吸波单元包括带有圆形通孔的电磁吸波材料，通孔中沿金属底板的方向设置有金属薄膜。

进一步的，所述金属薄膜平行于金属底板。所述通孔为矩阵方式排列。所述金属薄膜为铝箔，形状为正方形，且铝箔的中心与通孔的圆心重合。所述磁性吸波材料层的材质为铁铝合金粉末与环氧树脂按照3:1的质量比制作，电磁参数为：相对介电常数实部范围5.5～6.5，虚部范围0～1.5；相对磁导率实部范围1.2～2.5，虚部范围0.5～1.0。

本发明的有益效果是：

1.吸波平板制作工艺简单、可操作性强、成本较低；

2.在不增加吸波体厚度、层数的情况下，拓展了吸波结构在斜入射下的吸收频段；

3.入射角度在0°至45°的范围之内，改善了吸波结构在TE和TM极化方式下的吸波性能，尤其在TM极化方式下；

4.通过合理调整吸波平板材料中孔径大小、金属铝箔的位置和尺寸，该方法同样适用于其它类似的吸波结构。

附图说明

图1是现有磁性吸波平板的电磁参数曲线图。

图2是本发明的吸波单元结构示意图（剖视）。

图3是本发明的磁性吸波材料示意图。

图4是铝箔位置示意图。

图5是3.2mm厚的磁性吸波平板材料在打孔以及加载周期性方形铝箔后的反射系数曲线图。

图中a为周期性单元边长，d为平板材料中孔洞的直径，b为周期性铝箔的单元边长，t为磁性平板材料的厚度，t1为铝箔与金属底板之间的距离。

具体实施方式

参见图1～5。

本发明的具有改善斜入射性能的电磁吸波材料，包括金属底板1和设置于金属底板上的磁性吸波材料层2，所述磁性吸波材料层2由周期性排布的吸波单元构成，每个吸波单元包括带有圆形通孔的电磁吸波材料，通孔中嵌入有金属薄膜，薄膜沿金属底板1的方向，即大致平行于金属板。

进一步的，所述金属薄膜平行于金属底板。所述通孔为矩阵方式排列。所述金属薄膜为铝箔，形状为正方形，且铝箔的中心与通孔的圆心重合。所述磁性吸波材料层的材质为铁铝合金粉末与环氧树脂按照3:1的质量比制作，电磁参数为：相对介电常数实部范围5.5～6.5，虚部范围0～1.5；相对磁导率实部范围1.2～2.5，虚部范围0.5～1.0。

实施例1一种电磁吸波结构，是在3.2mm厚磁性吸波平板材料中打孔，并在内部嵌入周期性铝箔图案。其单元尺寸为：a=12mm，d=5.0mm，b=6.0mm，t1=0.8mm。