[发明专利]射频感性耦合等离子体叠加宽频带通频率选择表面结构

说明书

本发明公开了一种射频感性耦合等离子体叠加宽频带通频率选择表面结构，包括等离子体耦合频率选择表面结构，等离子体耦合频率选择表面结构包括射频感性耦合等离子体源、宽频通带频率选择表面和闭式透波介质腔，其中，射频感性耦合等离子体源置于闭式透波介质腔中，宽频通带频率选择表面固定于闭式透波介质腔上方，入射电磁波入射至宽频通带频率选择表面上；宽频通带频率选择表面是将宽频通带频率选择单元分别沿X轴和Y轴周期排列形成，宽频通带频率选择单元其由第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层、第三金属层自上而下依次叠加而成。通过周期排列的宽频通带频率选择单元之间的谐振实现特定频段内对电磁波的传输。

技术领域

本发明属于有源隐身技术领域，涉及一种射频感性耦合等离子体叠加宽频带通频率选择表面结构。

背景技术

雷达天线罩用于保护飞行器的气动性能和雷达天线的工作环境，但由于雷达天线罩的透波属性导致天线系统暴露在飞行器头部区域，形成一个强散射区，严重降低了飞行器的生存力和作战效能。当前主要将频率选择表面应用于雷达天线罩的设计中，根据频率选择表面的频率选择特性，在不改变雷达罩材料和壁面结构的前提下，将频率选择表面的通带设计至飞行器天线的工作频段内，实现工作频段内高效率透射的功能；通带外呈现全反射特性，将照射至天线工作频段外的雷达波散射至其他非威胁方向，减低雷达罩的后向雷达散射截面积，使天线罩实现频率选择功能，然而随着米波雷达、超宽带雷达技术的快速发展，隐身雷达罩应对的探测威胁将从光学频段向低频、宽带扩展，与此同时，射频隐身对低截获概率雷达的工作频段由单一频段向多频段扩展，当前频率选择表面的通带和阻带在设计完成后难以调节。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种射频感性耦合等离子体叠加宽频带通频率选择表面结构，以解决现有雷达天线罩吸波结构不能实现多频通带/阻带可调的问题。

本发明实施例所采用的技术方案是：射频感性耦合等离子体叠加宽频带通频率选择表面结构，包括等离子体耦合频率选择表面结构，等离子体耦合频率选择表面结构包括射频感性耦合等离子体源、宽频带通频率选择单元和闭式透波介质腔，其中，射频感性耦合等离子体源置于闭式透波介质腔中，宽频带通频率选择单元固定于闭式透波介质腔上方，入射电磁波入射至宽频带通频率选择单元上；

所述宽频带通频率选择单元是将宽频带通频率选择单元分别沿X轴和Y轴周期排列形成，通过周期排列的宽频带通频率选择单元之间的谐振实现特定频段内对电磁波的传输。

进一步的，所述宽频带通频率选择单元其由第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层、第三金属层自上而下依次叠加而成，第一介质层和第二介质层是尺寸完全相同的两层介质板，第一金属层和第三金属是尺寸完全相同的两层金属贴片，第二金属层是一个刻蚀有方形缝隙结构的金属贴片，方形缝隙结构是由多个凵型缝隙单元和四个方形缝隙单元连接形成，其中四个方形缝隙单元位于方形缝隙结构的四个直角处，相邻两方形缝隙单元之间连接有多个依次连通的凵型缝隙单元。

进一步的，所述凵型缝隙单元的外长为w2=0.75mm、内长为w3=0.15mm、宽为w1=0.15mm，所述方形缝隙单元的边长为w4=0.4mm。

进一步的，所述第一金属层、第二金属层和第三金属层均为铜板；

所述第一介质层和第二介质层均为F4B-2介质板，其介电常数为2.65，损耗因子为0.0025。

进一步的，所述宽频带通频率选择单元的尺寸也即第一介质层和第二介质层的尺寸为Dx=Dy=10.3mm，Dx为宽频带通频率选择单元也即第一介质层和第二介质层的长度，Dy为宽频带通频率选择单元也即第一介质层和第二介质层的宽度；

所述第二金属层上的方形缝隙结构的尺寸为ly=lx=7.6mm，其中，lx为方形缝隙结构的长度，ly为方形缝隙结构的宽度。

进一步的，所述宽频带通频率选择单元的面积与闭式透波介质腔的径向截面面积一致；