【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能材料，涉及基于主动调控超表面的宽频隐身材料及制备方法，主要用于地面机动目标部件与飞行器目标部件的雷达伪装隐身。
技术介绍
1、微波吸收器是作为一种周期性结构隐身材料，可以实现入射电磁波在特定频段的吸收。它广泛用于电磁屏蔽、天线、军事隐身等。在雷达隐身中，为了有效的减缩或抑制rcs，微波吸收器往往需要具备宽带的吸收特性。近年来，随着雷达探测技术逐渐向宽带化、低频化发展，雷达探测设备工作频率已扩展到2ghz以下的ultrahigh-frequency(uhf)band，这对微波吸收器的吸收带宽提出了更加严格的要求。本专利技术通过基于主动调控超表面的宽频隐身材料设计，可以解决传统无源被动吸收器低频吸波、低频有源主动吸收器宽带吸波、吸波极化角度稳定性设计的难题，进而提升目标的雷达隐身性能。
2、当前，公开设计的无源被动宽带吸波结构大多覆盖在c波段以上，对于频率更低的p、l、s波段难以覆盖，且存在厚度较大的弊端；有源主动吸波结构能够在的低频实现吸收带调谐，但同时又难以兼顾高频吸波性能。因此设计并制备一种工作在p-k超宽带范围，兼具优异角度稳定性、剖面厚度低、重量轻、吸波性能稳定的吸收器是本领域的重点工作。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对目前超材料宽带吸波结构在低频段主动调控范围窄，高频吸收频带较窄的问题，改善目前吸波结构在0.5-25ghz的宽带吸波效果，本专利技术基于低频可调超宽带微波吸收器设计并制备超宽带吸波结构，该结构具有质量轻、低剖面、极化和
2、本专利技术提供的结构设计及其制备方法，可使该型吸波结构实现p、l、s、c、x、ku、k波段的超宽带电磁波吸收效果，并兼具有小型化、低剖面、极化不敏感、大角域稳定性好、制备方法简单、重量轻等优点。
3、为实现上述专利技术目的，本专利技术技术方案如下：
4、基于主动调控超表面的宽频隐身材料，包括从上到下依次层叠的多个尺寸相同且中心重合的正方型结构层，依次为：十字结构电阻型频率选择表面1、第一层介质层2、第二层介质层3、方环结构电阻型频率选择表面4、第三层介质层5、第四层介质层6、多分形结构有源频率选择表面a7第五层介质层8、多分形结构有源频率选择表面b9、第六层介质层10、金属背板11；十字结构电阻型频率选择表面1和方环结构电阻型频率选择表面4均为中心对称图形，多分形结构有源频率选择表面b9通过多分形结构有源频率选择表面a7逆时针旋转90°得到；定义：从下到上的方向为z轴正向，多分形结构有源频率选择表面a7的长条结构72延伸的方向为x轴；y轴垂直于z轴和x轴；
5、十字结构电阻型频率选择表面1包括两排两列的四个不相互连接的十字结构101；四个十字结构101大小相同且关于中心对称，相邻的十字结构之间具有相同的间隙；
6、方环结构电阻型频率选择表面4包括两个中心重合的方环结构：内方环41和外方环42；
7、多分形结构有源频率选择表面a7包括四个分形单元71和两个长条结构72，长条结构72沿x轴延伸；每个分形单元71垂直于长条结构72；垂直于长条结构72的方向为y方向，四个分形单元71位于两个长条结构72之间；
8、四个分形单元71分别关于x轴和y轴镜像对称，每个分形单元71包括：与长条结构72相连的弯曲线711、与弯曲线711相连的梯形结构712；左边沿y轴方向相邻的两个分形单元71之间设有变容二极管73，右边沿y轴方向相邻的两个分形单元71之间设有贴片电阻74。
9、多分形结构有源频率选择表面b9由多分形结构有源频率选择表面a7绕z轴逆时针旋转90°得到；
10、还包括控制系统，用于实现2ghz以下电磁波吸收频带范围的调控。
11、作为优选方式，所述控制系统包括：外部偏置电源a1201，电路导线a1202，正极馈电线路a1203，负极馈电线路a1204，控制结构a1205；
12、控制结构a1205包括多个周期排列的多分形结构有源频率选择表面a7；正极馈电线路a1203和多分形结构有源频率选择表面a7的变容二极管73的负极相连，负极馈电线路a1204和多分形结构有源频率选择表面a7的变容二极管73的正极相连，外部偏置电源a1201通过电路导线a1202分别与正极馈电线路a1203、负极馈电线路a1204相连；
13、还包括外部偏置电源b1301，电路导线b1302，正极馈电线路b1303，负极馈电线路b1304，控制结构b1305；
14、控制结构b1305包括多个周期排列的多分形结构有源频率选择表面b9；正极馈电线路b1303和多分形结构有源频率选择表面b9的变容二极管73的负极相连，负极馈电线路b1304和多分形结构有源频率选择表面b9的变容二极管73的正极相连，外部偏置电源b1301通过电路导线b1302分别与正极馈电线路b1303、负极馈电线路b1304相连。
15、作为优选方式，十字结构电阻型频率选择表面1、方环结构电阻型频率选择表面4上的频率选择表面fss选用掺锡氧化铟、导电碳浆、氧化铟锡、石墨烯导电浆料、碳纳米管导电浆料、导电银浆其中一种；多分形结构有源频率选择表面a7、多分形结构有源频率选择表面b9上的频率选择表面fss选择铜、铝、金、银其中一种。
16、作为优选方式，第一层介质层2、第二层介质层3、第三层介质层5、第四层介质层6、第五层介质层8、第六层介质层10材料选自聚甲基丙烯酰亚胺泡沫、聚酰亚胺泡沫、聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、酚醛泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料其中一种。
17、作为优选方式，金属背板11材料选择铜、铝、金、银其中一种。
18、本专利技术的第二个目的是提供一种所述的基于主动调控超表面的宽频隐身材料的制备方法，包括如下步骤：
19、①选用衬底材料，使用磁控溅射方法将电阻膜镀在衬底材料表面上；
20、②采用四探针测试仪测试连续电阻膜的表面电阻，制备阻值为140-160ω/sq的系列连续电阻膜；
21、③通过激光刻蚀技术在系列电阻膜上进行图案化刻蚀，分别制备阻值范围为140-160ω/sq的十字结构电阻型频率选择表面1、阻值范围为140-160ω/sq的方环结构电阻型频率选择表面4；
22、④选用衬底材料，使用印刷电路板工艺先将多分形结构部分预镀一层铅锡抗蚀层，然后用化学方式将未预镀铅锡抗蚀层的其余金属腐蚀掉，分别制备多分形结构有源频率选择表面a7、多分形结构有源频率选择表面b9；
23、⑤采用锡焊的方法，将变容二极管73与贴片电阻74焊接在多分形结构有源频率选择表面a7、多分形结构有源频率选择表面b9的指定位置；
24、⑥选用介质材料，将各层材料按顺序粘接成为整体，并在底部粘接金属背板11；
25、⑦最后通过裁剪、修形，得到基于主动调控超表面的宽频隐身材料。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于主动调控超表面的宽频隐身材料，其特征在于，包括从上到下依次层叠的多个尺寸相同且中心重合的正方型结构层，依次为：十字结构电阻型频率选择表面(1)、第一层介质层(2)、第二层介质层(3)、方环结构电阻型频率选择表面(4)、第三层介质层(5)、第四层介质层(6)、多分形结构有源频率选择表面A(7)第五层介质层(8)、多分形结构有源频率选择表面B(9)、第六层介质层(10)、金属背板(11)；十字结构电阻型频率选择表面(1)和方环结构电阻型频率选择表面(4)均为中心对称图形，多分形结构有源频率选择表面B(9)通过多分形结构有源频率选择表面A(7)逆时针旋转90°得到；定义：从下到上的方向为z轴正向，多分形结构有源频率选择表面A(7)的长条结构(72)延伸的方向为x轴；y轴垂直于z轴和x轴；
2.根据权利要求1所述的基于主动调控超表面的宽频隐身材料，其特征在于：所述控制系统包括：外部偏置电源A(1201)，电路导线A(1202)，正极馈电线路A(1203)，负极馈电线路A(1204)，控制结构A(1205)；
3.根据权利要求1所述的基于主动调控超表面的
4.根据权利要求1所述的基于主动调控超表面的宽频隐身材料，其特征在于：第一层介质层(2)、第二层介质层(3)、第三层介质层(5)、第四层介质层(6)、第五层介质层(8)、第六层介质层(10)材料选自聚甲基丙烯酰亚胺泡沫、聚酰亚胺泡沫、聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、酚醛泡沫塑料、聚乙烯泡沫塑料、聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料其中一种。
5.根据权利要求1所述的基于主动调控超表面的宽频隐身材料，其特征在于：金属背板(11)材料选择铜、铝、金、银其中一种。
6.权利要求1至5任意一项所述的基于主动调控超表面的宽频隐身材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
7.权利要求1至5任意一项所述的基于主动调控超表面的宽频隐身材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于主动调控超表面的宽频隐身材料，其特征在于，包括从上到下依次层叠的多个尺寸相同且中心重合的正方型结构层，依次为：十字结构电阻型频率选择表面(1)、第一层介质层(2)、第二层介质层(3)、方环结构电阻型频率选择表面(4)、第三层介质层(5)、第四层介质层(6)、多分形结构有源频率选择表面a(7)第五层介质层(8)、多分形结构有源频率选择表面b(9)、第六层介质层(10)、金属背板(11)；十字结构电阻型频率选择表面(1)和方环结构电阻型频率选择表面(4)均为中心对称图形，多分形结构有源频率选择表面b(9)通过多分形结构有源频率选择表面a(7)逆时针旋转90°得到；定义：从下到上的方向为z轴正向，多分形结构有源频率选择表面a(7)的长条结构(72)延伸的方向为x轴；y轴垂直于z轴和x轴；
2.根据权利要求1所述的基于主动调控超表面的宽频隐身材料，其特征在于：所述控制系统包括：外部偏置电源a(1201)，电路导线a(1202)，正极馈电线路a(1203)，负极馈电线路a(1204)，控制结构a(1205)；
3.根据权利要求1所述的基于主动调控超表面的宽频隐身材料，...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。