[发明专利]一种红外、激光和微波低可探测性兼容的亚波长结构材料

说明书

本发明公开了一种对红外、激光和微波低可探测性兼容的亚波长结构材料，其从上到下依次包括金属型频率选择表面层I、介质层I、金属型频率选择表面层II、介质层II、电阻膜、介质层III。金属型频率选择表面层均为亚波长贴片型阵列，所用金属具有低红外发射率的特性。本发明利用金属型频率选择表面层I上的两种不同尺寸的贴片产生的相位差来调控相位，进而控制入射电磁波的后向散射来实现对激光与红外兼容的低可探测性，而底部三层实现对微波的吸收。本发明克服了传统吸波覆层材料仅工作在单一波段的局限，实现了对红外、激光和微波的兼容，并且材料结构简单、轻便。

技术领域

本发明涉及多功能新材料领域，尤其涉及一种红外、激光和微波低可探测性兼容的亚波长结构材料。

背景技术

随着多光谱探测技术的迅速发展，单一功能吸波材料的应用已经不能满足当前的需要，多波段兼容，尤其是激光、红外与微波兼容的新型吸波材料，已成为本领域研究的发展方向。然而，要实现材料在激光、红外与微波波段低可探测性相互兼容，还存在一定的矛盾。原因在于，微波波段要求对电磁波的强吸收低反射，而红外波段要求低吸收高反射，虽然激光也要求对电磁波的强吸收低反射，但其工作在红外波段，与红外波段低可探测产生了矛盾。因此，如何解决这三者之间的矛盾是实现激光、红外与微波低可探测性相互兼容的关键。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服以上背景技术提到的矛盾，提供一种红外、激光和微波低可探测性兼容的亚波长结构材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为一种激光、红外与微波低可探测性兼容的亚波长结构材料，所述亚波长结构材料从上到下依次为金属型频率选择表面层I、介质层I、金属型频率选择表面层II、介质层II、电阻膜层和介质层III；所述金属型频率选择表面层均为亚波长贴片型阵列，所用金属具有低红外发射率的特性；所述介质层I的介电常数为1.5～3，介电损耗为0.001～0.03，所述介质层II的介电常数为2～6，介电损耗为0.001～0.09。

上述的红外、激光和微波低可探测性兼容的亚波长结构材料中，所述金属型频率选择表面层选用的金属具有低红外发射率的特性，金、银、铝、铜或铂最佳。

上述的红外、激光和微波低可探测性兼容的亚波长结构材料中，所述金属型频率选择表面层I的厚度t1为0.05μm～0.1μm，所述介质层I的厚度为1μm～2μm，所述金属型频率选择表面层II的厚度为0.08μm～0.15μm，所述介质层II的厚度为1.6mm～3mm，所述电阻膜层的厚度为0.01mm～0.03mm，所述介质层III的厚度为1.2mm～2.8mm。对介质层II与介质层III的厚度的限制不是必须的，在低可探测性效果得到保证的前提下，材料的总厚度越小越好，因为总体积和成本都会随之降低，这样的情况下，也会增加材料的适用性。

上述的红外、激光和微波低可探测性兼容的亚波长结构材料中，具有贴片型阵列的所述金属型频率选择表面层I的周期单元尺寸p为2.6μm～4.8μm，其周期单元p的比例系数x1为0.5～0.8,x2为0.1～0.4；具有贴片型阵列的所述金属型频率选择表面层II的周期单元尺寸q为2.6μm～4.8μm，其周期单元q的比例系数y为0.9～0.98；

上述的红外、激光和微波低可探测性兼容的亚波长结构材料中，所述电阻膜层的方阻Rs为20Ω/□～180Ω/□。

上述的红外、激光和微波低可探测性兼容的亚波长结构材料中，所述介质层I的介电常数Er1为1.5～3，介电损耗tanδ1为0.001～0.03；所述介质层II的介电常数Er2为2～6，介电损耗tanδ2为0.001～0.09；所述介质层III的介电常数Er3为2～8，介电损耗tanδ3为0.001～0.09。