【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及强电磁脉冲防护领域，尤其涉及一种谐振型高频微纳能量选择表面。
技术介绍
1、当今时代，以雷达、通讯、遥感等为代表的电子信息系统迅猛发展，集成在电子信息系统的电子元器件数量也不断增加。同时，电磁场环境的复杂程度也随着电子信息系统发展而同步提高。以卫星广播、航空通信、射电天文观测为代表的业务领域主要集中在微波高频段，尤其是12ghz以上的频段。实验表明，集成在电子信息系统中以放大器、混频器为代表的敏感元器件一旦接收到超过额定功率的电磁脉冲能量，就会出现受扰、降级、失效、损毁等不同程度的损伤。因此，怎样提升高频段电子信息系统在复杂多变电磁场环境中的生存和工作能力已经成为一个亟需解决的问题。
2、针对电子信息系统的电磁防护一般分为“前门”和“后门”两种手段，“后门”防护主要是通过就金属搭接、屏蔽等手段防止高能量电磁脉冲从门窗孔缝等途径耦合到系统中。“前门”防护主要针对电子信息系统的射频前端，从时域、空域、频域、能域等维度阻断高能量电磁脉冲从信号通路进入电子信息系统。能量选择表面能够从能量域上区分电磁脉冲的信号强弱，实现让能量强度较弱的工作信号低损失地透过而能量强度较高的电磁脉冲被屏蔽的效果。
3、中国专利申请cn101754668b提出了一种电磁能量选择表面装置，其具备投射低能量电磁信号而屏蔽高能量功能的电磁装置，但没有实现高频段的防护。中国专利申请cn109451718b公开了一种超宽带能量选择表面，其通过设计由轨道式金属结构和金属网格结构组成的能量选择表面实现了2.25-3.75ghz的防护，但
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种谐振型高频微纳能量选择表面。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种谐振型高频微纳能量选择表面，包括：基板，在所述基板相对两侧分别设置的第一电磁响应结构和第二电磁响应结构；
3、所述第一电磁响应结构包括：呈矩形阵列且相互连接的多个响应组件；
4、所述响应组件包括：第一金属件、中间金属件、第二金属件、第一二极管和第二二极管；
5、所述中间金属件具有第一延伸端和第二延伸端，所述第一延伸端和所述第二延伸端相互垂直的设置；
6、所述第一金属件与所述第一延伸端具有间隔的相对设置，且所述第一二极管的正极与所述第一延伸端相连接，其负极与所述第一金属件相连接；
7、所述第二金属件与所述第二延伸端具有间隔的相对设置，且所述第二二极管的正极与所述第二延伸端相连接，其负极与所述第二金属件相连接；
8、所述中间金属件为轴对称结构，所述第一金属件和所述第二金属件在所述中间金属件的对称轴的两侧对称分布。
9、根据本专利技术的一个方面，所述中间金属件为l型结构件，或者，所述中间金属件为圆弧形结构件；
10、所述第一金属件为矩形结构，或者，所述第一金属件为l型结构；
11、所述第二金属件为矩形结构，或者，所述第二金属件为l型结构。
12、根据本专利技术的一个方面，所述中间金属件为l型结构件，其包括：转向连接部，与所述转向连接部相连接的第一连接部和第二连接部；
13、所述第一连接部远离所述转向连接部的一端形成所述第一延伸端，所述第二连接部远离所述转向连接部的一端形成所述第二延伸端。
14、根据本专利技术的一个方面，所述第一金属件、中间金属件、第二金属件分别为多层片状金属结构。
15、根据本专利技术的一个方面，所述响应组件的整体长度和整体宽度为一致的，且其满足：0.1mm≤p≤1mm。
16、根据本专利技术的一个方面，所述第一金属件、所述第二金属件、所述转向连接部、所述第一连接部和第二连接部的宽度为一致的，且其满足：0.01mm≤w≤0.5mm，且w≤0.5×p。
17、根据本专利技术的一个方面，所述第一二极管和第二二极管的尺寸为一致的，其长度满足：0.001mm≤a≤0.1mm，其宽度满足：0.001mm≤b≤0.1mm；
18、所述第一二极管的长度与所述第一金属件和所述第一延伸端之间的间隔相一致；
19、所述第二二极管的长度与所述第二金属件和所述第二延伸端之间的间隔相一致。
20、根据本专利技术的一个方面，所述第二电磁响应结构包括：呈矩形阵列且相互连接的多个金属结构件；
21、所述金属结构件整体为金属方框结构，且相邻的所述金属结构件的侧边相互重合的设置；
22、所述金属结构件的外边长满足：0.01mm≤m≤20.0mm；
23、所述金属结构件的边框线宽满足：0.001mm≤n≤1mm。
24、根据本专利技术的一个方面，所述第一电磁响应结构采用外延生长和掺杂工艺集成在所述基板上，且其厚度满足：0.001mm≤h1≤0.5mm；
25、所述基板采用sic材料、gan材料、蓝宝石材料、金刚石材料、aln材料或单晶si材料制成，且其厚度满足：0.001mm≤h2≤0.5mm；
26、所述第二电磁响应结构采用外延生长和掺杂工艺集成在所述基板上，且其厚度满足：0.001mm≤h3≤0.5mm。
27、根据本专利技术的一个方面，还包括：钝化层；
28、所述钝化层分别覆盖在所述第一电磁响应结构和所述第二电磁响应结构上，且所述钝化层的厚度满足：1nm≤h4≤1mm。
29、根据本专利技术的一种方案，本专利技术满足在高频段对不同电磁能量自适应响应的功能，在低能量电磁波入射时正常工作信号能以较小的插入损耗通过能量选择表面，在高能量电磁波入射时远超电子信息系统额定功率的电磁波将被能量选择表面大幅度衰减。
30、根据本专利技术的一种方案，本专利技术采用了微纳半导体工艺，通过设计对不同电磁波能量非线性响应的开关器件(如二极管)与周期金属结构组成的谐振电路，实现了能量选择表面在目标频段的低插入损耗和高防护效能。
31、根据本专利技术的一种方案，本专利技术能够基于微纳半导体工艺实现加工的全流程，在结构组成和工艺难度上相比混合工艺下的设计具备简化和高效的特性。
32、根据本专利技术的一种方案，本专利技术将二极本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，包括：基板(1)，在所述基板(1)相对两侧分别设置的第一电磁响应结构(2)和第二电磁响应结构(3)；
2.根据权利要求1所述的谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，所述中间金属件(212)为L型结构件，或者，所述中间金属件(212)为圆弧形结构件；
3.根据权利要求2所述的谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，所述中间金属件(212)为L型结构件，其包括：转向连接部(2121)，与所述转向连接部(2121)相连接的第一连接部(2122)和第二连接部(2123)；
4.根据权利要求3所述的谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，所述第一金属件(211)、中间金属件(212)、第二金属件(213)分别为多层片状金属结构。
5.根据权利要求4所述的谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，所述响应组件(21)的整体长度和整体宽度为一致的，且其满足：0.1mm≤p≤1mm。
6.根据权利要求5所述的谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，所述第一金属件(211)、所述第二金属件(
7.根据权利要求6所述的谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，所述第一二极管(214)和第二二极管(215)的尺寸为一致的，其长度满足：0.001mm≤a≤0.1mm，其宽度满足：0.001mm≤b≤0.1mm；
8.根据权利要求7所述的谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，所述第二电磁响应结构(3)包括：呈矩形阵列且相互连接的多个金属结构件(31)；
9.根据权利要求8所述的谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，所述第一电磁响应结构(2)采用外延生长和掺杂工艺集成在所述基板(1)上，且其厚度满足：0.001mm≤h1≤0.5mm；
10.根据权利要求9所述的谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，还包括：钝化层；
...【技术特征摘要】
1.一种谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，包括：基板(1)，在所述基板(1)相对两侧分别设置的第一电磁响应结构(2)和第二电磁响应结构(3)；
2.根据权利要求1所述的谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，所述中间金属件(212)为l型结构件，或者，所述中间金属件(212)为圆弧形结构件；
3.根据权利要求2所述的谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，所述中间金属件(212)为l型结构件，其包括：转向连接部(2121)，与所述转向连接部(2121)相连接的第一连接部(2122)和第二连接部(2123)；
4.根据权利要求3所述的谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，所述第一金属件(211)、中间金属件(212)、第二金属件(213)分别为多层片状金属结构。
5.根据权利要求4所述的谐振型高频微纳能量选择表面，其特征在于，所述响应组件(21)的整体长度和整体宽度为一致的，且其满足：0.1mm≤p≤1mm。
6.根据权利要求5所述的谐振型...
【专利技术属性】
技术研发人员：倪啸程，毋召锋，刘培国，查淞，徐延林，刘晨曦，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：
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