[发明专利]一种基于无反射滤波器原理的吸波器件

说明书

本申请公开了一种基于无反射滤波器原理的吸波器件，所述基于无反射滤波器的吸波器件由至少一个叠加设置的吸波结构构成，所述基于无反射滤波器的吸波器件可实现无反射带阻滤波特性，即所述基于无反射滤波器的吸波器件具有对特定频率的电磁波无反射吸收，而对特定频率之外的电磁波完全透过的特性；另外，所述基于无反射滤波器原理的吸波器件具有单个吸波结构即可实现吸收特定波长的电磁波的目的，当吸波结构为多层时可以实现多频带、宽带电磁波的吸收，且理论上每层吸波结构之间无电磁相互作用，在电磁性能上各自独立，无厚度限制，即所述基于无反射滤波器原理的吸波器件的吸波效果与厚度无关。

技术领域

本申请涉及吸波材料技术领域，更具体地说，涉及一种基于无反射滤波器原理的吸波器件。

背景技术

吸波材料，是指能吸收或者大幅减弱投射到它表面的电磁波能量的一类材料，广泛用于降低雷达散射截面、电磁干扰和实现“隐形”等目的。

2008年，Landy等首先提出基于超材料的完美吸收器。利用开口环、短截线和有耗介质层构成电磁吸波体，使入射到超材料的特定频率电磁波不产生反射和透射，实现对特定频率电磁波的完美吸收(Landy N I，Sajuyigbe S，Mock J J，et al.Perfectmetamaterial absorber[J].PhysicalReview Letters，2008，100(20):207402.)。

早期的超材料吸波体是由不同形式的电谐振单元、有耗介质层以及金属背板等构成的周期性阵列，具有窄带、多频带或一定宽频带的吸波功能。但这些结构的带宽、厚度及吸收率受制于Roanov关系式(Rozanov K N.Ultimate thickness to bandwidth ratio ofradar absorbers[J].AntennasPropagation IEEE Transactions on，2000，48(8):1230-1234.)的限制，很难以较薄的厚度同时实现宽带、高效的吸波。例如，典型的2～18GHz频带内RCS减缩皆大于15dB的吸波材料厚度一般为3cm～4cm。传统吸波材料的吸波性能不仅取决于单层或多层电路结构，还依赖于具有一定特征阻抗、不同厚度的介质层。依据微波传输线理论，很难实现吸波频段不相关、厚度超薄的吸波结构。

传统吸波材料均覆盖在金属背板之上，以消除导体表面的反射。金属背板的存在决定了吸波材料的电磁特性。如果需要隐身的目标是金属物体(如飞机，坦克等)，则金属板的存在基本没有影响。在某些情况下，可能需要“独立”的吸收层，即可以吸收特定频率范围内的电磁波，但同时允许其它频率的透过(例如，隐身的传感器及光学透明微波吸收体等)，此时金属板的存在限制了此类功能的实现。此外，随着材料技术的迅速发展，新型的非金属材料开始用于替代大型物体的大部分金属部件。在涉及非金属物体的隐身应用中，带金属背板的吸波材料在吸波频段可以正常工作，表现出较低的可观察性。但是在吸波频段外会增大隐身物体的雷达散射截面，使其可观察性增强。

因此，有必要提供一种无需金属背板的吸波器件。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供了一种基于无反射滤波器原理的吸波器件，以实现提供一种无需金属背板即可实现吸波功能的吸波器件的目的，并且所述基于无反射滤波器原理的吸波器件具有单层吸波结构即可实现吸收特定波长的电磁波的目的，当吸波结构为多层时可以实现多频带、宽带电磁波的吸收，且所述基于无反射滤波器原理的吸波器件的吸波效果与厚度无关。

为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：

一种基于无反射滤波器原理的吸波器件，包括：至少一个叠加设置的吸波结构；相邻所述吸波结构之间设置有隔离层；

所述吸波结构包括：基板；所述基板为非金属介质基板，包括相背设置的第一表面和第二表面；

位于所述第一表面，由多个第一吸波单元构成的第一金属层；