[发明专利]一种基于重力场调控的宽带吸波器

说明书

本发明涉及一种基于重力场调控的宽带吸波器，包括底层金属反射板，所述的底层金属反射板上设置有介质结构，所述介质结构内部具有放置海水与油液的第一、第二凹槽，且第一、第二凹槽之间有连通部，所述介质结构由U形管道结构反向放置于长方体结构上组成，所述长方体结构上方沿中心线开有弧形凹槽，通过旋转所述吸波器，在重力场作用下，海水与油液发生位置变换，达成频率调控的目的；所述吸波器以介质谐振的方式实现了宽带吸收的动态调控，未旋转时的吸收频段为8.12至10.84GHz，反射率低于‑10dB，吸收率高于90%；水平旋转时的吸收频段为6.5至8.18GHz，反射率低于‑10dB，吸收率高于90%，由此实现宽带吸收。

技术领域

本发明涉及一种吸波器，具体的说是一种基于重力场调控的宽带吸波器，属于无线电通信、微波器件领域。

背景技术

作为一种兴起的基于人工合成周期性材料，超材料因其有着许多新奇的属性，例如负反射率、负折射率等，会产生许多不可思议的物理现象，所以经常被用于进行完美成像或制造吸波器。超材料吸波器通常由周期性排列的单元组成，且有着较小的物理尺寸，可以通过电谐振与磁谐振的形式把特定频段的电磁波吸收，近来被进一步开发用于防止电磁干扰、电磁隐身等各种民用、军事领域。吸波器作为新的军事器件，在军事上的作用可以用来作为各类交通工具和武器的表面涂层，使其在雷达的探测中隐身，使对方无法侦测到我方人员，有着极高的军事价值，也可以用来降低导弹等各类飞行单位的RCS。在民用领域里，大量的电子产品需要在没有电磁干扰的情况下进行工作，小型的吸波器可以有效的解决探测、医疗等方面的这类需求，尤其在通讯领域避免不必要的电磁干扰来进一步提高通讯质量。作为一个超材料吸波器，单频点和窄带吸收已经无法满足目前发展的需要，因此宽带吸波器的需求因此而生，同时目前的宽带吸波器都缺乏高效的频率调控手段，使用温度或者集中原件进行调控都有着许多不便，极大程度上限制了吸波器的实际应用范围，重力场调控无需借助其他手段，在调控的便捷度上有着很大的优势。

这种基于重力场调控的宽带吸波器使用了便捷的调控手段，通过旋转该吸波器的方式，便可实现对吸收频域的动态调控，使整个宽带的吸收频域发生改变，实现了调控手段的便利性。该吸波器的加工材料易于获取，且吸波器本身较为小巧，设计灵活，有十分广泛的应用场景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于重力场调控的宽带吸波器，使用简单的重力场调控手段，通过旋转该吸波器的方式，以此实现宽带吸收频域的动态调控。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提供一种基于重力场调控的宽带吸波器，包括底层金属反射板，所述的底层金属反射板上设置有介质结构，所述介质结构内部具有放置海水与油液的第一、第二凹槽，且第一、第二凹槽之间有连通部，其特征在于：所述介质结构由U形管道结构反向放置于长方体结构上组成，所述长方体结构上方沿中心线开有弧形凹槽，通过旋转所述吸波器，在重力场作用下，海水与油液发生位置变换，达成频率调控的目的；所述吸波器以介质谐振的方式实现了宽带吸收的动态调控，未旋转时的吸收频段为8.12至10.84GHz，反射率低于-10dB，吸收率高于90％；水平旋转时的吸收频段为6.5至8.18GHz，反射率低于-10dB，吸收率高于90％，由此实现宽带吸收。本发明的主要谐振方式是介质谐振，并非传统吸波器中主要使用的金属谐振，结构内部的海水与油液作为主要谐振介质吸收了电磁波，同时配合内部凹槽的巧妙设置达成宽带吸收的效果。

作为本发明的进一步技术方案，所述第一凹槽呈“U”形体，位于“U”形管道结构内部，其内部放置有油液；所述第二凹槽呈直角“U”形体，位于长方体结构内部，其内部放置有海水；所述第一凹槽和第二凹槽的体积相等。

作为本发明的进一步技术方案，所述吸波器有未旋转和水平旋转状态：

当吸波器未旋转时，第二凹槽位于所述介质结构内部下方，第一凹槽位于介质结构内部上方，在重力场作用下，第二凹槽内被海水充满，第一凹槽内被油液充满；