[发明专利]具有超宽吸收带的低剖面吸收/传输一体化抗干扰装置

说明书

本发明用于隐身天线罩领域，具体涉及具有超宽吸收带的低剖面吸收/传输一体化抗干扰装置。该装置包括吸收型超表面、带通型超表面以及两层介质基板；其中，吸收型超表面印制在上层介质基板的上表面；带通型超表面印制在下层介质基板的上表面；上层介质基板与带通型超表面中间是空气层；吸收型超表面的单元结构由四个90°圆弧形金属贴片构成，在相邻两个圆弧形金属贴片间的缝隙处加载贴片电阻；带通型超表面的单元通过在方形金属贴片中心刻蚀一个十字形缝隙构成。本发明可在较低频段实现超宽带吸收，在较高频段实现低损耗传输，解决了传统超材料吸波体无法传输信号的问题，对电磁防护以及隐身天线罩领域的发展具有较大意义。

技术领域

本发明用于隐身天线罩领域，具体涉及具有超宽吸收带的低剖面吸收/传输一体化抗干扰装置。

背景技术

在通信系统中，电磁干扰逐渐成为人们关注的焦点，超材料吸波体逐渐成为了解决该问题的一种重要手段。

传统的超材料吸波体的结构主要由反射层与吸收层构成，吸收功能是利用金属贴片结构的谐振来实现的(M.Li,S.Xiao,Y.Bai and B.Wang,“An Ultrathin and BroadbandRadar Absorber Using Resistive FSS,”in IEEE Antennas and Wireless PropagationLetters,vol.11,pp.748-751,2012.)，此外，吸收层还可以通过加载集总元件来实现，如加载集总电阻(刘凌云,张政军,刘力鑫.基于集总电阻的宽频带超材料吸波器研究[J].微波学报,2016,32(5):50-54.)、PIN二极管(曾宪亮,张麟兮,万国宾.一种基于有源频率选择表面的可调吸波体特性分析[J].中国舰船研究,2020,15(2):36-41)等。但传统结构中反射层的金属板会完全反射各个频段的信号。带通型频率选择表面(BPFSS)可以在传输工作频段内的信号的同时反射带外信号，用其替代反射层中的金属板即可实现吸收与传输一体化功能(A.Wang,M.Yan,J.Zhang,L.Zhen,J.Wang and S.Qu,“Absorptive/transmissiveintegrated frequency selective structure based on lumped resistanceelements,”IET Microwaves,AntennasPropagation.,vol.14,no.3,pp.159-162,2020.)。但由于所设计的BPFSS结构层数较多，导致通带内的插入损耗较大。使用单层BPFSS可以有效减少插入损耗(Q.Chen,L.Chen,J.Bai and Y.Fu,“Design of absorptive frequencyselective surface with good transmission at high frequency,”ElectronicsLetters,vol.51,no.12,pp.885-886,Jun.2015.)，但由于其结构是非中心对称的，对入射波的极化方向比较敏感。

本发明提出了一种具有超宽吸收带的低剖面吸收/传输一体化抗干扰装置，其在3.84～9.06GHz范围内的吸收率均大于89.8％，且在12.38～13.15GHz内实现窄带传输，且具有极化不敏感特性，对电磁防护、隐身天线罩领域的发展具有较大意义。

发明内容

本发明为解决目前传统超材料吸波体无法传输信号的问题，提出了一种采用带通型超表面和吸收型超表面级联的方法实现超宽带吸收和窄带传输一体化抗干扰装置。

为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种具有超宽吸收带的低剖面吸收/传输一体化抗干扰装置，包括从上到下依次设置的吸收型超表面、上层介质基板、带通型超表面、下层介质基板；