一种具有可控高选通透波窗的频率选择吸波装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种具有可控高选通透波窗的频率选择吸波装置，包括吸收层和传输层，所述吸收层与传输层之间通过非金属柱固定，从而在吸收层与传输层之间形成空气层（1）；所述吸收层包括第一介质板（3）、设置于第一介质板（3）上表面的第一金属层（2），以及设置于第一介质板（3）下表面与空气层（1）之间的第二金属层（4）；所述传输层包括由上置下依次设置的第三金属层（5）、第二介质板（6）、第四金属层（7）、第三介质板（8）和第五金属层（9），所述第三金属层（5）与所述空气层（1）相邻且位于空气层（1）的下方。本发明专利技术对于宽带外的干扰信号，以充分吸收的方式实现屏蔽，而当检测到带内干扰信号时，通过关闭透波窗口，能够充分吸收带内干扰信号，从而避免射频接收机受到干扰信号影响。从而避免射频接收机受到干扰信号影响。从而避免射频接收机受到干扰信号影响。

【技术实现步骤摘要】
一种具有可控高选通透波窗的频率选择吸波装置


[0001]本专利技术属于天线与电磁波领域，特别是涉及一种具有可控高选通透波窗的频率选择吸波装置。

技术介绍

[0002]现代射频系统朝着综合化、集成化的方向发展，单天线具有的发射或接收频段越来越多，这就造成了射频接收机更加容易接收到由天线耦合到的未知频段的干扰信号，因此接收机的“前门”防护至关重要。频率选择表面能够反射带外的干扰信号，保障带内信号的良好传输，因此可以用于设备的前门防护设计。但以反射形式屏蔽来波可能会造成干扰的二次发射，成为新的干扰源。同时，由于带内保持传输状态，对于可能的带内干扰信号无防护作用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有可控高选通透波窗的频率选择吸波装置，对于宽带外的干扰信号，以充分吸收的方式实现屏蔽，而当检测到带内干扰信号时，通过关闭透波窗口，能够充分吸收带内干扰信号，从而避免射频接收机受到干扰信号影响。
[0004]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种具有可控高选通透波窗的频率选择吸波装置，包括吸收层和传输层，所述吸收层与传输层之间通过非金属柱固定，从而在吸收层与传输层之间形成空气层；所述吸收层包括第一介质板、设置于第一介质板上表面的第一金属层，以及设置于第一介质板下表面与空气层之间的第二金属层；所述传输层包括由上置下依次设置的第三金属层、第二介质板、第四金属层、第三介质板和第五金属层，所述第三金属层与所述空气层相邻且位于空气层的下方。
[0005]其中，所述第一金属层包括两个对称的谐振单元，分别为第一谐振单元和第二谐振单元；每一个谐振单元均包括U形金属条带，沿所述U形金属条带依次嵌入有第一电阻、第一电感和第二电阻；所述第一电阻一端通过第一金属带线连接有第一电容，所述第一电阻另一端通过第二金属带线连接有第一PIN管，所述第一电容和第一PIN管之间连接有第三金属带线；所述第二金属带线上还连接有第一扼流圈，所述第三金属带线上还连接有第二扼流圈。
[0006]所述第一电感为集总电感或平面印制电感；所述第一电容为集总电容或平面印制电容。
[0007]所述第二金属层包括两根金属带线，第一根金属带线通过两个对称的第一金属过孔分别连接到第一谐振单元和第二谐振单元的第一扼流圈；
第二根金属带线通过两个对称的第二金属过孔分别连接到第一谐振单元和第二谐振单元的第二扼流圈。
[0008]所述第三金属层和第五金属层包含相同的谐振结构，用于产生构建产生通带所需的谐振，所述谐振结构包括第二PIN管和平面印制电容，所述第二PIN管的一端与平面印制电容的第一端连接，所述第二PIN管的另一端与平面印制电容的第二端连接。
[0009]所述第四金属层为包括两根平行的偏置带线，第一根偏置带线通过贯穿整个传输层的第三金属过孔，分别连接第三金属层和第五金属层中平面印制电容的第一端；第二根偏置带线通过贯穿整个传输层的第四金属过孔，分别连接第三金属层和第五金属层中平面印制电容的第二端。
[0010]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过集总器件构造嵌入谐振器，实现将通带嵌入宽吸波带或反射带中，采用平面印制器件，对集总器件进行独立替换，能够达到降低集总器件加载数量的目的，最终结构表面加载的器件有集总电阻、PIN管、扼流圈，不再有用于产生谐振的耦合电容和电感，能够一定程度的降低成本，并提升结构的可靠性。嵌入谐振器可以用于通带的灵活设计，通过独立的调整嵌入电容或电感，能够实现对通带位置及带宽的灵活设计，满足不同场景下，不同频段、不同带宽的应用需求。通过在嵌入谐振环路中集成PIN管能够实现对通带的动态调控，能够根据应用场景要求对通带动态开关，实现更为灵活的前门防护。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的结构示意图；图2为基于集总电感和集总电容的第一金属层结构示意图；图3为基于平面印制电感和平面印制电容的第一金属层结构示意图；图4为第二金属层的结构示意图图5为基于嵌入谐振器的吸收层通带调控结果示意图；图6为第三金属层和第五金属层的结构示意图；图7为二极管单元的结构示意图；图8为具有可控高选通透波窗的频率选择吸波体S参数仿真结果示意图；图9为具有可控高选通透波窗的频率选择吸波体吸收率仿真结果；图中，1
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空气层，2
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第一金属层，3
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第一介质板，4
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第二金属层，5
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第三金属层，6
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第二介质板，7
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第四金属层，8
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第三介质板，9
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第五金属层，10
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第二PIN管，11
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第一竖直金属带线，12
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第二竖直金属带线，13
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第一竖直金属带线，14
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二极管单元。
具体实施方式
[0012]下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。
[0013]本专利技术提出的具有可控高选通透波窗的频率选择吸波装置由吸收层、空气层、传输层三层组成。控制吸收层、传输层上的偏置电压对频率选择吸波状态的电磁工作状态的调控。
[0014]控制偏置电压，当加载在吸收层上的PIN管导通，加载在传输层上的PIN管截止时，
频率选择吸波装置呈现工作带内高选通传输、带外吸波状态。在传输带（通带）两端具有吸收带，将传输带定义为透波窗口。传输带具有良好的带外陡降，在窄通带外滚降至吸波带，具有良好的频率选择特性。
[0015]控制偏置电压，当加载在吸收层上的PIN管截止，加载在传输层上的PIN管导通时，频率选择吸波装置呈现全频段吸波状态，此时装置不再具有中间传输带，因此透波窗口被关闭。
[0016]如图1所示，一种具有可控高选通透波窗的频率选择吸波装置，包括吸收层和传输层，所述吸收层与传输层之间通过非金属柱固定，从而在吸收层与传输层之间形成空气层1；所述吸收层包括第一介质板3、设置于第一介质板3上表面的第一金属层2，以及设置于第一介质板3下表面与空气层1之间的第二金属层4；所述传输层包括由上置下依次设置的第三金属层5、第二介质板6、第四金属层7、第三介质板8和第五金属层9，所述第三金属层5与所述空气层1相邻且位于空气层1的下方。
[0017]在本申请的实施例中；其中，吸收层与传输层表面均加载PIN管，用于控制传输窗口的开关。对于吸收层，当PIN管打开时，通带被开启，带外呈现吸收状态；对于传输层，当PIN关闭时，通带被开启，带外呈现反射状态，为吸收层提供等效金属地板，吸收层单元由介质基板正反两面印制金属图案组成，即第一金属层、第二金属层。在介电常数为3的F4B介质基板（第一介质层）两面印制。其中第一金属层印制了产生通带及吸收带谐振的周期性单元结构，第二金属层采用平行金属线的方式为第一金属层上加载的PIN管提供偏置，通过金属过孔与第一金属层连接，具体地：如图2~3所示，所述第一金属层2包括两个对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有可控高选通透波窗的频率选择吸波装置，其特征在于：包括吸收层和传输层，所述吸收层与传输层之间通过非金属柱固定，从而在吸收层与传输层之间形成空气层（1）；所述吸收层包括第一介质板（3）、设置于第一介质板（3）上表面的第一金属层（2），以及设置于第一介质板（3）下表面与空气层（1）之间的第二金属层（4）；所述传输层包括由上置下依次设置的第三金属层（5）、第二介质板（6）、第四金属层（7）、第三介质板（8）和第五金属层（9），所述第三金属层（5）与所述空气层（1）相邻且位于空气层（1）的下方。2.根据权利要求1所述的一种具有可控高选通透波窗的频率选择吸波装置，其特征在于：所述第一金属层（2）包括两个对称的谐振单元，分别为第一谐振单元和第二谐振单元；每一个谐振单元均包括U形金属条带（2.1），沿所述U形金属条带（2.1）依次嵌入有第一电阻（2.2）、第一电感（2.3）和第二电阻（2.4）；所述第一电阻（2.2）一端通过第一金属带线连接有第一电容（2.5），所述第一电阻（2.2）另一端通过第二金属带线连接有第一PIN管（2.7），所述第一电容（2.5）和第一PIN管（2.7）之间连接有第三金属带线；所述第二金属带线上还连接有第一扼流圈（2.8），所述第三金属带线上还连接有第二扼流圈（2.6）。3.根据权利要求2所述的一种具有可控高选通透波窗的频率选择吸波装置，其特征在于：所述第一电感（2.3）为集总电感或平面印制电感；所述第一电容（2.5）为集总电容或平面印制电容。4.根据权利要求2所述的一种具有可控高选通透波窗的频率选择吸波装置，其特征在于：所述第二金属层（4）包括两根金属带线，第一根金属带线通过两个对称的第一金属过孔（3.0）分别连接到第...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈爱新，孙铭宇，关勐，闵昭杰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：