[实用新型]一种低剖面低入射角度敏感性的吸波表面

说明书

本实用新型公开了一种低剖面低入射角度敏感性的吸波表面，包括介质基板、印刷在介质基板正面的由有耗频率选择单元排布组成的二维平面周期阵列、金属背板；有耗频率选择单元由边缘交指化的电阻性方环贴片以及金属方贴片嵌套而成。本实用新型能够在工作频段内达到90％以上的吸波率，同时对于TE、TM极化，俯仰入射角在0～40°范围以及任意方位入射角的入射电磁波，保持较好的性能稳定性。相比于现有技术，本实用新型的优点是剖面极其低，重量轻，加工较方便，在工作频带内吸波率高，极化稳定性和角稳定性较好，有很好的工程应用前景。

技术领域

本实用新型属于微波毫米波天线技术领域，涉及一种低剖面低入射角度敏感性的吸波表面。

背景技术

吸波材料是指能够衰减、损耗、吸收电磁波的电磁材料与电磁结构，通过材料的损耗使得微波频段电磁波能量转换为热能或者其他形式的能量，被广泛应用于雷达隐身、电磁兼容/屏蔽、天线设计等领域。根据吸波体的工作原理可知，通过提高相邻贴片之间的电容可以降低吸波体的谐振频率，若想要将吸波体谐振频率修正至原来的位置，即需要降低介质基板的厚度，因此降低了吸波体的剖面高度。由吸波体工作原理可知，吸波体工作的极化稳定性与角度稳定性与其单元结构有密切关系，因此结构轻便、低剖面的高性能吸波体一直是吸波材料研究重点方向之一。

电路模拟吸波体最早是基于Salisbury屏提出的，Salisbury屏是用于雷达吸波材料的最早一批材料，设计的初期是用于屏蔽敌对雷达对军用飞行器和军用舰艇的探测，即减少飞行器或舰艇表面的雷达散射截面值。但Salisbury屏吸波带宽较窄，作为改进，设计出了Jaumann吸波体，这使得吸波带宽增加，但吸波体剖面高度也随之增加。

Filippo Costa和Agostino Monorchio等人公开了一种具有宽带吸收特性的频率选择天线罩(Filippo Costa and Agostino Monorchio,A Frequency Selective RadomeWith Wideband Absorbing Properties,in IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS ANDPROPAGATION vol.60,no.6,pp.2740-2747)，通过在5mm厚的介质基板上均匀排布方环电阻薄膜结构的频率选择表面一定程度上有利于解决天线罩工作带宽较窄的问题，但该设计的单元周期较大且剖面较高，极化稳定性与角稳定性较差，满足不了高性能工程应用需求。

可见传统的电路模拟吸波表面剖面高度较高，极大限制了吸波体的使用场景，另外吸波表面对不同入射角维持较好的吸波性能也是各种应用场景所需要的，因此设计出一款低剖面低入射角度敏感性的吸波表面具有很大的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种低剖面低入射角度敏感性的吸波表面，在确保吸波体工作性能的同时，解决吸波材料剖面过高以及对于入射角度较为敏感的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种低剖面低入射角度敏感性的吸波表面，包括介质基板、印制在介质基板正面的二维平面周期阵列、印制在介质基板反面的金属地板，整体结构从上至下依次为二维平面周期阵列、介质基板、金属地板。

进一步地，所述二维平面周期阵列由有耗频率选择单元沿x轴和y轴两个方向周期排布而成。

进一步地，所述二维平面周期阵列的有耗频率选择单元是由一个边缘交指化的电阻性方环贴片和一个金属方贴片组成的嵌套结构，且金属方贴片嵌在电阻性方环贴片左下方的区域。

进一步地，所述二维平面周期阵列的有耗频率选择单元中的电阻性方环贴片每条边的边缘均设有周期性凸起，即交指，相邻两凸起之间形成凹槽，相邻电阻性方环贴片的凸起均互相插入彼此的凹槽中，且凸起与凹槽之间设有缝隙，即交指缝隙。

进一步地，所述二维平面周期阵列的有耗频率选择单元的边缘交指化电阻性方环贴片为有限电导率的均匀电阻性材料制成。