[发明专利]一种多波段透明隐身体

说明书

本发明公开了一种多波段透明隐身体，其由基本单元结构周期排列组成，所述基本单元结构自上而下包括第一介质层、上层图案层、第二介质层、下层反射层；所述上层图案层为呈特定图案的谐振结构，为中心对称图形，其基础方案为包括最外侧的方形封闭环及位于所述方形封闭环内的弓形结构组；此外，还可以在弓形结构组内侧设有对称结构。本发明结构较为简单、制备工艺成熟；不仅能保持较高的透光率，还能在C、X、Ku、Ka四个波段产生优异的吸波性能，同时所述吸波性能具有良好的入射角稳定性。

技术领域

本发明涉及新型人工电磁超材料和电磁波领域，具体涉及一种多波段透明隐身体。

背景技术

超材料是一种新型人工电磁材料，由亚波长单元通过特殊的周期或非周期性排列组成，从而具备天然材料所没有的特殊电磁特性，如负的磁导率、负的介电常数等。其电磁特性主要取决于人工结构的设计，从而来实现对电磁波的有效调控。

传统的超材料吸波体通常采用金属-介质-金属的结构，通过各种损耗机制将电磁波转换成内能或热能，从而达到电磁波的有效吸收。传统超材料吸波体通常具有加工难度大、对可见光不透明的缺陷，无法应用到某些特殊场景；另外，传统超材料还存在着有效吸收频带较窄、对斜入射电磁波的吸收率差的问题。在我们的前期研究中，发现基于某种特定图案的基本单元结构周期排列可以获得性能优异的隐身体，该特定图案是以四个弓形单元构成的弓形结构组或再结合上内部对称结构所形成的中心对称图形，其中每个弓形单元包括最内侧枝节、两个最外侧枝节及两个中间枝节，最内侧枝节与最外侧枝节平行、与中间枝节垂直，最内侧枝节的两端分别通过一个中间枝节与一个最外侧枝节相连，四个弓形单元围成一个方形，且各弓形单元彼此独立互不相连，即整体形成一个未封闭的弓形环；该隐身体在保持高透过率的同时，可以实现在一定宽频范围内对电磁波的有效吸收，同时其吸波性能具有良好的角度稳定性。其有效解决了前述问题，相对于传统超材料具有极大的进步，然而该隐身体仍无法实现在高于18GHz频率范围内的吸波，随着我们研究的深入，发现其吸波频带还可以进一步拓宽，达到更为优异的效果。

发明内容

为满足超材料在某些透明场景的应用、以及解决传统超材料吸波体吸收带宽窄、斜入射吸波效果差的问题，本发明提供了一种多波段透明隐身体。

本发明采用如下技术方案：一种多波段透明隐身体，由基本单元结构周期排列而成，基本单元结构自上而下包括第一介质层、上层图案层、第二介质层、下层反射层；所述上层图案层为呈特定图案的谐振结构，所述隐身体能在C、X、Ku、Ka四个波段均吸波。优选的，所述呈特定图案的谐振结构，整个图案为中心对称图形；包括最外侧的方形封闭环及位于所述方形封闭环内的弓形结构组；所述弓形结构组包括四个弓形单元，每个弓形单元包括最内侧枝节、两个最外侧枝节及两个中间枝节，最内侧枝节与最外侧枝节平行、与中间枝节垂直，最内侧枝节的两端分别通过一个中间枝节与一个最外侧枝节相连，四个弓形单元围成一个方形，且各弓形单元彼此独立互不相连。优选的，其制备是：首先将所述上层图案层镀于第一介质层下方，将所述下层反射层镀于第二介质层下方，然后将这两部分结构通过胶膜粘结而成，形成所述隐身体。

进一步地，所述第一介质层、第二介质层均为透明介质材料，材质为玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚碳酸酯中的一种或几种；所述上层图案层、下层反射层均为透明导电材料，材质为氧化锌铝、氧化铟锡、纳米银线、掺氟二氧化锡、石墨烯膜中的一种或几种。

进一步地，所述的特定图案还包括位于整个图案中心处的对称结构，该对称结构为任意的中心对称图形。也就是说所述的对称结构可以没有，也可以是本领域内的技术人员能想到的其他任意一种中心对称图形，如X形、圆环、方环、十字形、米字形、正六边形、正八边形等。