一种使用弹性材料进行可重构曲面的吸波器

摘要

本发明公开了一种使用弹性材料进行可重构曲面的吸波器，包括底层导电层、中间介质层，表面导电周期结构，所述底层导电层采用能够导电且导电率低的材料，所述表面导电周期结构采用弹性可导电材料，所述中间介质层采用弹性绝缘材料。本发明提供的吸波器，通过采用弹性材料，从而可以很方便地通过机械拉伸或挤压等手段进行可重构，进而实现多种频率范围可调的可重构的吸波器。

说明书

技术领域

本发明涉及电磁防护技术领域，特别涉及一种使用弹性材料进行可重构曲面的吸波器。

背景技术

随着电磁波技术应用的日益普及，电磁防护技术尤其是吸波器的发展日渐重要。吸波器是用来对不同的入射电磁波进行吸收(既不透过也不反射)的电磁器件。在军事用途中，吸波器可以用来防护己方的重要电子设备，避免或减少电磁干扰；在民事用途中，吸波器可以用来屏蔽外来电磁杂波的干扰，减少电磁污染的侵害。

当前使用最多的是三明治结构的吸波器。它使用底层导电层、中间介质层、表面导电周期结构三层平面材料构成，其中底层导电层一般使用金属良导体以防止电磁波透过，再结合中间介质层和表面导电周期结构形成和入射介质(一般是空气)的阻抗匹配，从而最大限度地减少反射，让电磁波在吸收器中被吸收。这一结构有很多变化，主要是表面导电周期结构(主要由金属材料形成)的结构设计多种多样，取得了良好的使用效果。但是，实际使用要求千变万化，对吸波器的要求也非常复杂乃至苛刻，对吸波性能的反射率、透射率、波长范围、滤波特性等等都提出了越来越高的要求。上述传统三明治结构的设计自由度有限，主要依赖于表面导电周期结构的二维形状设计，难以满足日益提高的设计复杂度要求。

此外，更新的吸波器设计要求还要求它能够在一定范围内变化吸波特性，常见的是吸波频率范围发生改变，即具备一定的可重构特性，这就对吸波器的结构和材料要求提出了更高的挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用弹性材料进行可重构曲面的吸波器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种使用弹性材料进行可重构曲面的吸波器，包括底层导电层、中间介质层，表面导电周期结构，所述底层导电层采用能够导电且导电率低的材料，所述表面导电周期结构采用弹性可导电材料，所述中间介质层采用弹性绝缘材料。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述能够导电且导电率低的材料包括氧化铟锡、掺氟氧化锡、聚3，4-乙烯二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐、导电橡胶，且能够通过调节组合使用上述材料调节电导率。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述弹性可导电材料包括导电橡胶、掺杂了低维可导电材料的聚二甲基硅氧烷，且其电导率可以通过调节材料组分进行调节。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述弹性可导电材料制作的表面导电周期结构为曲面形状。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述弹性绝缘材料包括橡胶、聚二甲基硅氧烷。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明提供了表面层周期结构的三维曲面形状这一新的设计自由度，比传统的表面平面周期结构层是一个突破

2、本发明提供了通过机械作用改变周期结构尤其是表面三维曲面形状这一可重构方法，实现了简单可靠可重复的可重构吸波器。

附图说明

图1为实施例1的示意图。

图2为实施例2的示意图。

图中：1-表面导电周期结构；2-中间介质层；3-底层导电层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种使用弹性材料进行可重构曲面的吸波器，包括底层导电层3、中间介质层2，表面导电周期结构1，具体说明的是，采用镀银层作为底层导电层3，采用玻璃作为中间介质层2，采用掺杂碳纳米管的可导电聚二甲基硅氧烷作为表面导电周期结构1材料，且表面导电周期结构1设置为球冠形曲面结构，仅表面导电周期结构1可以形变。

实施例2

一种使用弹性材料进行可重构曲面的吸波器，包括底层导电层3、中间介质层2，表面导电周期结构1，具体说明的是，采用掺杂碳纳米管的可导电聚二甲基硅氧烷作为表面导电周期结构1材料，绝缘的纯聚二甲基硅氧烷层作为中间介质层2，炭黑高掺杂的导电橡胶作为底层导电层3，其中需要说明的是表面导电周期结构1设置为棱台形曲面结构，且底层导电层3、中间介质层2，表面导电周期结构1三层均可形变。

实施例3

一种使用弹性材料进行可重构曲面的吸波器，包括底层导电层、中间介质层，表面导电周期结构，具体说明的是，掺氟氧化锡作为底层导电层，橡胶作为中间介质层，掺杂碳纳米管的可导电聚二甲基硅氧烷作为表面导电周期结构材料，其中需要说明的是表面导电周期结构设置为球冠形曲面结构，且底层导电层、中间介质层，表面导电周期结构三层均可形变。

实施例4

一种使用弹性材料进行可重构曲面的吸波器，包括底层导电层、中间介质层，表面导电周期结构，具体说明的是，聚苯乙烯磺酸盐作为底层导电层，绝缘的纯聚二甲基硅氧烷作为中间介质层，导电橡胶作为表面导电周期结构，其中需要说明的是表面导电周期结构设置为棱台形曲面结构，且底层导电层、中间介质层，表面导电周期结构三层均可形变。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。