[发明专利]一种渐变阻抗边缘设置的频率选择表面复合吸波装置

说明书

本发明公开了一种渐变阻抗边缘设置的频率选择表面复合吸波装置，属于复合吸波材料技术领域。自上而下为介质层、频率选择表面层、隔离层和全反射底板层，频率选择表面层和全反射底板层两侧设置有渐变阻抗。频率选择表面层由在覆铜箔板上加工出的周期性排列的频率选择表面单元构成，单元内设置集总器件以吸收电磁波，抑制全反射底板层的镜面散射。频率选择表面层的渐变阻抗边缘通过在频率选择表面单元内设置不同型号的集总器件实现，而对于全反射底板层的渐变阻抗边缘则通过图案化电阻膜实现。渐变阻抗边缘的设置能有效抑制频率选择表面吸波装置的边缘及行波散射。本发明能在目标频段有效地实现宽频带宽角域范围内的后向单站雷达散射截面强缩减。

技术领域

本发明属于复合吸波材料技术领域，更具体地，涉及一种渐变阻抗边缘设置的频率选择表面复合吸波装置。

背景技术

雷达通过发射与接收电磁波来探测、追踪目标。根据发射机与接收机是否位于同一位置处可将其分为单站与双站。一般情况下，探测雷达波与目标往往存在一定的姿态角，此时双站散射波的出射方向与雷达与目标距离，方位，目标特征等因素密切相关，不确定性较高，探测难度较大。因此，现阶段大部分探测雷达均为单站雷达，即接收机与发射机位于同一位置或相距较近。在目标表面涂敷吸波材料能够显著降低雷达回波强度，大大减小了目标可探测性，有效地提升了目标隐身能力。

频率选择表面吸波结构作为一种结构性吸波材料，具有“薄、轻、宽、强”等优势而得到广泛应用。考虑到雷达探测波与目标之间存在的姿态角，关于其斜入射下频率选择表面吸波性能的优化设计已被广泛研究。

一般来说，频率选择表面吸波结构能够有效抑制目标的镜面散射，即斜入射下，其能够有效减弱镜面反射回波强度。而对于实际雷达所探测的后向散射回波则无明显抑制效果。现阶段大部分研究都基于斜入射双站性能的优化设计，对其斜入射后向单站RCS缩减效果未进行系统分析设计。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种渐变阻抗边缘设置的频率选择表面复合吸波装置，其目的在于，通过在频率选择表面吸波结构边缘设置渐变阻抗层实现目标在宽角域范围内的后向单站RCS强缩减。

为实现上述目的，本发明提供了一种渐变阻抗边缘设置的频率选择表面复合吸波装置，该复合吸波装置自上而下包括介质层、频率选择表面层、隔离层和全反射底板层；

所述频率选择表面层具有频率选择表面功能区域和两个渐变阻抗区域，记该两个渐变阻抗区域均为第一渐变阻抗区域，则所述频率选择表面功能区域位于两个第一渐变阻抗区域之间；

所述全反射底板层具有全反射功能区域和两个渐变阻抗区域，记该两个渐变阻抗区域为第二渐变阻抗区域，则所述全反射功能区域位于两个第二渐变阻抗区域之间。

优选地，所述第一渐变阻抗区域的各个单元拓扑结构为中心连接型单元或者环型单元。

优选地，所述中心连接型单元为十字单元或者耶路撒冷单元；所述环型单元为方环单元或圆环单元。

优选地，任意一侧第一渐变阻抗区域各个所述十字单元或者各个所述耶路撒冷单元的四臂分别设置相同的电阻器件，且沿着垂直于该侧第一渐变阻抗区域与频率选择表面功能区域分界线朝自由空间方向各单元的电阻值逐渐增大，以实现各侧所述第一渐变阻抗区域表面电流的线性减小；

优选地，各个所述十字单元通过电容连接。

优选地，所述方环单元为四方环单元，任意一侧第一渐变阻抗区域各个所述四方环单位的四边分别设置相同的电阻器件，且沿着垂直于该侧第一渐变阻抗区域与频率选择表面功能区域分界线朝自由空间方向各单元的电阻值逐渐增大，以实现各侧所述第一渐变阻抗区域表面电流的线性减小。