[发明专利]一种基于Jaumann屏的多频段双层FSS设计

说明书

本发明是基于Jaumann屏设计的一种可用于多频段吸波的双层频率选择表面（FSS）。改进后的结构可以在整体深度和宽度方面有更大的设计自由度。整体设计流程包括：双层结构设计、建模仿真、电路测试验证、实物制作和验证测试，最终结构能够实现多波段同时吸收电磁波的效果。

技术领域

本发明涉及飞机雷达隐身领域，具体涉及一种基于Jaumann屏的多频段双层FSS设计。

背景技术

从麦克斯韦由公式预言电磁波的存在，到如今电磁波在人类的通讯、广播和信息领域发挥着重要的作用，电磁波在人类的生产生活中发挥了越来越重要的作用。

而在军事领域，雷达散射界面缩减（Radar Cross Section,RCS）技术在战斗机隐身使用方面也逐渐重要起来。而随着雷达工作频段的不断发展，传统的按照Salisbury屏设计的单层单频段吸波体已经很难满足现在的需要。

发明内容

本发明基于Jaumann屏设计原理，设计了一种多波段双层频率选择表面（FSS）,能够实现在多个波段同时吸收电磁波的效果，具体设计步骤如下：

步骤1:双层结构设计。通过分别设计单层结构，使其在各自的吸波频段上实现独立的良好吸波效果，通过两层叠加设计，将其设计成为一个可以在两个频段同时具有吸波效果的吸波体。

步骤2:HFSS建模仿真。对前期设计的方案，在HFSS上分别对上下层的单层模型和叠加后的双层模型进行仿真测试。仿真建模过程，需要调整仿真实际中上下层尺寸是否成比例等问题。

步骤3:基于ADS的仿真电路测试。将HFSS的仿真模型，抽象为参数模型，建立参数电路图。通过参数调节器手动调整参数值大小，依据参数调节后结果曲线变化，得出特定参数调整方向对整体结果的影响，指导图案更新。

步骤4:模型实物制作。对HFSS设计的模型，通过化学腐蚀法制作实物模型。

步骤5:测试验证。将制作成型的实物，在微波暗室中进行实物测试。

本发明的优点在于：基于Jaumann屏设计原理实现的多频段吸波体，可以在多个频段同时实现电磁波的吸收，大大的增加吸波体在雷达隐身领域的实用性。同时，在Jaumann屏设计原理的基础上，局部结合了Salisbury屏设计原理，在增加整体吸波宽度的同时，减小了设计的难度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明整体流程图。

图2为本发明双层模型图。

具体实施方式

为了使本发明的使用目的、技术方案、实用特性更为详实、易于理解，下面结合本发明实施例中的附图,对本发明的各模块结构以及功能做详细说明。显然，本说明仅针对本发明的部分实例，而不是全部的实例。在未提出创新性技术更新的前提下，任何基于本发明的实施例都属于本发明的保护范围。

首先基于原理进行设计，传统的Salisbury屏通过上层画布中间为空加底层为金属地板的结构进行设计，将上层的画布放置在底层金属板相对于吸收中心频点四分之一波长处，以此增加电磁转化的量级。本文的Jaumann屏，对双层结构分别设计，每层采用单层设计的原理，进行吸波设计。在单层结构的每个波段达到最优的情况下，对两层结构进行叠加处理，最终达到双层吸波的效果。在单层向双层叠加的设计中，需要考虑以下问题：

双侧设计时，下层吸波结构相当于上层的金属底板，这要求下层吸波体在上层吸波体工作的频段，其近似于一块金属，即对波完全反射。这要求在设计下层图案时，即要考虑其自身的吸波特性同时要考虑对上层的反射特性。