[实用新型]一种三维新型带吸型宽带频率选择结构

说明书

本实用新型涉及三维新型带吸型宽带频率选择结构。传统的吸波性频率选择结构基于两个或多个二维阵列平面级联的方式，通带窄并且插入损耗大，吸波性能不够优异。本实用新型采用带阻通道结合吸波通道结构的方式，搭建出三维宽带吸波性频率选择结构，能够实现低频通带内低插入损耗，高频宽吸波带。此结构吸波效率高，并且有着极高的角度稳定性。

技术领域

本实用新型属于微波技术领域，涉及一种宽带吸波性频率选择结构，可作为低频段(VHF/UHF)天线的隐身天线罩,其潜在的应用场景包括军舰的综合通信桅杆等。

背景技术

在当前的军事应用中，各类作战平台对于隐身性能的要求越来越高。天线作为电子对战系统中的重要组成部分，其对雷达散射截面的贡献巨大。因此天线的雷达散射面积的缩减对整个平台隐身新能的提高起到决定性作用。在各种天线雷达散射面积缩减的方法中，频率选择表面天线罩是一种比较新颖的解决方案。

频率选择表面作为一种空间滤波器，其本身不能吸收电磁波，只是对不同工作频率、极化状态和入射角度的电磁波具有频率选择的特性。因此作为天线罩使用时，它是通过形状的变化使得雷达的反射波偏离入射方向，从而减小RCS。然而，这样缩减的仅仅是单站(monostatic)RCS。对于双站(bistatic)RCS的缩减，最终的解决办法还是将入射波吸收损耗。理想中的天线罩，在工作频段内对电磁波透明，并将工作频带外的入射波全部吸收，以此达到减小天线雷达散射面积的目的。这种同时具备频率选择滤波和吸波特性的结构，被称之为吸波性频率选择表面/结构。

目前已报道的吸波性频率选择结构均为带通型，带吸型尚未有报道。实际上，在诸多低频段的系统中，例如军舰上的综合桅杆，还有各种针对通信信号的侦测系统，其天线大多工作在VHF和UHF频段，因此迫切需要低频段透射而高频段(雷达频率)吸波的天线罩。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供三维新型带吸型宽带频率选择结构，采用带阻通道结合吸波通道结构的方式，搭建出宽带吸波性频率选择结构，能够实现高频段宽带吸波，低频段低插损透波的特性。这种结构厚度薄，结构简单，易于设计，便于加工，成本低。

本实用新型的三维新型带吸型宽带频率选择结构为周期性结构，每个结构单元包括带阻通道和吸波通道，具体包括从上至下依次设置的第一介质基片、第三介质基片、第二介质基片；其中第一介质基片的下表面设有第一金属面，第二介质基片的上表面设有第二金属面，第三介质基片的下表面设有第三金属面，第一介质基片与第二介质基片结构大小相同，第三介质基片的宽度与第一介质基片相同，长度短于第一介质基片；三块介质基片的一端位于同一竖直平面上，作为电磁波入射面，第三介质基片的另一侧与第一金属面间设有金属反射面；第三介质基片的上表面设有微带线，宽度宽于金属导线，微带线的一端连接金属反射面，另一端连接金属导线的一端，金属导线的另一端连接第一金属面，且金属导线悬空设置在第一金属面与微带线之间。

所述的金属导线上焊接有电容和第一电阻；微带线上焊接有第二电阻，第二电阻与金属反射面的最近距离小于金属导线与金属反射面最近距离的四分之一。

所述的吸波通道由部分第一金属面、电容、两个电阻、金属反射面、第三介质基片、第三金属面，以及一根金属导线和一根微带线组成。

所述的带阻通道由第一介质基片、第二介质基片、部分第一金属面、第二金属面、第三金属面、两个空气平行板波导、介质平行板波导组成；其中第一段空气平行板波导是由第二金属面一部分与第三金属面之间留有空气层从而构成；第二段空气平行板波导是由第一金属面另一部分与第二金属面之间留有更高的一段空气层从而构成；介质平行板波导是由第一金属面和相邻单元的第二金属面以及两介质基板从而构成。

所述的第一金属面和第三金属面为带阻通道和吸波通道共用的金属面。

吸波通道的吸波频段为带阻通道的阻带频率。