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1、(10)申请公布号 CN 102570047 A (43)申请公布日 2012.07.11 C N 1 0 2 5 7 0 0 4 7 A *CN102570047A* (21)申请号 201110416778.7 (22)申请日 2011.12.14 201010590094.4 2010.12.15 CN H01Q 15/00(2006.01) (71)申请人电子科技大学 地址 610000 四川省成都市高新区（西区）西 源大道2006号 (72)发明人邓龙江 陈海燕 谢建良 (74)专利代理机构成都惠迪专利事务所 51215 代理人刘勋 (54) 发明名称 边缘渐进阻抗加载薄膜及边缘渐进。
2、阻抗加载 结构 (57) 摘要 边缘渐进阻抗加载结构及制备方法，属于电 子材料技术领域。本发明在阻抗膜上设置有渐进 的周期性方形铝箔贴片和与其互补的渐进周期性 孔单元，渐进方形铝箔单元和孔单元边长分别为 a8mm，b5mm，c2mm，单元间距即周期为L 10mm。本发明在频率、极化方式和方位角变化 时能够取得很好的边缘散射抑制。 (66)本国优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 2 页 1/1页 2 1.边缘渐进阻抗加载薄膜，其特征在于，在阻抗膜上按行列设置。
3、有铝箔贴片和孔单元， 每一行包括渐进的周期性铝箔贴片和与其互补的渐进周期性孔单元，各行的排布相同；每 一列的铝箔贴片形状、尺寸相同，每一列的孔单元形状、尺寸相同，各列对齐。 2.如权利要求1所述的边缘渐进阻抗加载结构，其特征在于，所述铝箔贴片和孔单元 皆为正方形。 3.如权利要求1所述的边缘渐进阻抗加载薄膜，其特征在于，相邻铝箔贴片的中心点 距离相等，相邻孔单元的中心点距离相等，自中间位置向两侧，铝箔贴片与孔的尺寸逐渐增 大。 4.如权利要求2所述的边缘渐进阻抗加载薄膜，其特征在于，自中间位置向两侧，第 一级铝箔贴片和第一级孔单元的边长皆为2mm，第二级铝箔贴片和第二级孔单元的边长皆 为5mm。
4、，第三级铝箔贴片和第三级孔单元的边长皆为8mm，相邻的铝箔贴片的中心点距离 为10mm，相邻的孔单元的中心点距离为10mm，第一级铝箔贴片和第一级孔单元的距离为 10mm。 5.如权利要求1所述的边缘渐进阻抗加载薄膜，其特征在于，所述铝箔贴片和孔单 元皆为圆形，自中间位置向两侧，第一级铝箔贴片和第一级孔单元的半径皆为1mm，第二级 铝箔贴片和第二级孔单元的半径皆为2.5mm，第三级铝箔贴片和第三级孔单元的半径皆为 4mm，相邻的铝箔贴片的中心点距离为10mm，相邻的孔单元的中心点距离为10mm，第一级铝 箔贴片和第一级孔单元的距离为10mm。 6.带有权利要求1所述的边缘渐进阻抗加载薄膜的边缘。
5、渐进阻抗加载结构，其特征在 于，边缘渐进阻抗加载薄膜贴近目标体的直边缘，方向为：铝箔贴片靠近目标体的直边缘部 分，孔单元远离目标体的直边缘部分。 权 利 要 求 书CN 102570047 A 1/4页 3 边缘渐进阻抗加载薄膜及边缘渐进阻抗加载结构 技术领域 0001 本发明属于电子材料技术领域，特别涉及边缘电磁缺陷的电磁散射抑制机理及其 制备方法。 背景技术 0002 自二战以来，与目标体电磁后向散射控制相关的隐身技术已经成为世界各国的研 究重点。随着现代军事技术的迅猛发展，世界各主要国家的防御体系的探测、跟踪、和攻击 能力越来越强，使得各国突防武器系统面临的威胁越来越严重，为此各国竞相发。
6、展了隐身 技术。雷达系统是军事领域中迄今为止最为有效的目标探测工具，它根据目标对雷达波的 散射判定目标的性质。目标的雷达散射截面(RCS)是雷达目标特征信号的重要因素，是衡 量目标可探测性的基本指标，隐身技术的核心就是尽量降低目标的RCS，从而降低被敌方雷 达探测系统发现的概率，提高其突防能力。所以，隐身技术在很大程度上又依赖于对目标 RCS的研究。 0003 对于常规飞行器而言，镜面散射源、角体、腔体成为主要的散射源。但对于隐身飞 行器而言，上述的主要散射源已经得到了有效控制，像台阶、缝隙、边缘等次散射源的电磁 散射却成了主要散射源，因此，对此类次散射源的散射机理及其减缩措施的研究就成了非 。
7、常迫切的任务。目前比较成熟的边缘散射抑制方案是采用边缘锯齿化，它是一种通过整形 设计有效减缩RCS的方法，但是，当方位角发生轻微变化时，其边缘散射抑制效果明显下 降，而且当方位角达到一定时会出现大的振荡并远远超过没有经过边缘锯齿化的目标的 RCS。因此有必要对边缘散射控制问题进行再研究，迫切需要得到一种抑制边缘散射的方 法，当频率、方位角和极化方式改变时，仍能够得到很好的边缘抑制效果。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题在于提供一种边缘渐进阻抗加载及其制备方法，使加 载的目标体波结构的边缘散射能够在变化的频率、极化方式和方位角内得到有效抑制。 0005 本发明解决所述技术问题采用的技。
8、术方案是，边缘渐进阻抗加载薄膜，其特征在 于，在阻抗膜上按行列设置有铝箔贴片和孔单元，每一行包括渐进的周期性铝箔贴片和与 其互补的渐进周期性孔单元，各行的排布相同；每一列的铝箔贴片形状、尺寸相同，每一列 的孔单元形状、尺寸相同，各列对齐。 0006 进一步的，所述铝箔贴片和孔单元皆为正方形。相邻铝箔贴片的中心点距离相等， 相邻孔单元的中心点距离相等，自中间位置向两侧，铝箔贴片与孔的尺寸逐渐增大。 0007 更进一步的，自中间位置向两侧，第一级铝箔贴片和第一级孔单元的边长皆为 2mm，第二级铝箔贴片和第二级孔单元的边长皆为5mm，第三级铝箔贴片和第三级孔单元 的边长皆为8mm，相邻的铝箔贴片的中。
9、心点距离为10mm，相邻的孔单元的中心点距离为 10mm，第一级铝箔贴片和第一级孔单元的距离为10mm。 0008 或者，所述铝箔贴片和孔单元皆为圆形，自中间位置向两侧，第一级铝箔贴片和第 说 明 书CN 102570047 A 2/4页 4 一级孔单元的半径皆为1mm，第二级铝箔贴片和第二级孔单元的半径皆为2.5mm，第三级铝 箔贴片和第三级孔单元的半径皆为4mm，相邻的铝箔贴片的中心点距离为10mm，相邻的孔 单元的中心点距离为10mm，第一级铝箔贴片和第一级孔单元的距离为10mm。 0009 前述第一级、第二级、第三级是以尺寸从小到大分级。 0010 本发明还提供一种带有前述的边缘渐进阻。
10、抗加载薄膜的边缘渐进阻抗加载结构， 其特征在于，边缘渐进阻抗加载薄膜贴近目标体的直边缘，方向为：铝箔贴片靠近目标体的 直边缘部分，孔单元远离目标体的直边缘部分。 0011 本发明具有如下突出优点： 0012 较现有阻抗膜更容易实现，方阻阻值范围广；工艺简单、可操作性强，成本较低； 在频率、极化方式和方位角变化时能够取得很好的边缘散射抑制。通过合理调整铝箔贴片 和孔的图形单元大小，可以获得很好的边缘散射抑制效果。铝箔贴片和孔的图形单元可以 采用其它互补的周期结构单元代替。该结构可以用于无接地板的通孔类缝隙的电磁散射抑 制。 附图说明 0013 图1为目标体结构示意图。 0014 图2为本发明的结。
11、构示意图。 0015 图3为图2中沿X-X的渐进阻抗单元的结构示意图。其中a、b、c为渐变的贴片和 孔的边长，周期均为L。 0016 图4为圆形周期互补单元的渐进阻抗单元结构示意图。 0017 图中，1为铝箔贴片，2为孔单元，3为阻抗膜。 具体实施方式 0018 本发明提供一种边缘渐进阻抗加载结构，是在阻抗膜上引入渐进的互补周期结构 构成。阻抗膜阻抗为300/，周期结构采用方形的贴片及互补结构的方孔。 0019 本发明所称的互补是指形状、尺寸相同，且位置对称。 0020 本发明所称的周期结构是指任意相邻的两单元(铝箔贴片或孔)的中心点距离相 同，同为一个周期长度，称为L。特别的，在中间位置，尺。
12、寸最小的铝箔贴片和尺寸最小的孔 单元的中心点的距离亦为L。 0021 本发明处理的目标体是将1mm厚，面积为400mm400mm的铝板沿对角线切割，然 后去角，得到需要处理的边缘。其基本结构如图1所示。 0022 本发明的边缘渐进阻抗加载结构可以通过下述方法制备： 0023 第一步：准备宽w，长度与目标体对应的阻抗膜，其阻抗为300/。然后通过机 械的方法对阻抗膜进行加工，从一边数起三个周期的方孔边长分别为a、b和c，它们的周期 均为10mm。第二步：准备宽30mm的铝箔，其厚度小于0.1mm。然后通过机械的方法对铝箔 进行雕刻，加工三排周期均为10mm，方形贴片边长分别为a、b和c。雕刻出的。
13、贴片与铝箔整 体不能即时分离，为了下一步的对准做准备。第三步：将加工的铝箔粘贴在阻抗膜的加工孔 的另一边，刚好30mm宽。然后将铝箔贴片部分粘牢，并去除多余铝箔。最终得到渐进阻抗 膜如图2所示，其中包括电磁波入射的坐标系统。沿着X-X得到的一个渐进阻抗单元的结 说 明 书CN 102570047 A 3/4页 5 构示意图如图3所示。 0024 本发明的单元最大铝箔贴片靠近目标体边缘，即等效阻抗小的一边与加载边缘接 触。 0025 本发明的阻抗条宽度在具有贴片的方向可以适当延长，便于与目标体边缘紧密结 合，直接将薄的阻抗膜粘贴在金属的目标体上，金属性不会改变。 0026 本发明的边缘散射抑制的。
14、表征在本发明中以单站雷达散射截面(RCS)减缩效果 来表征，与相同目标体未加载情况下单站RCS进行对比得到。 0027 实施例1： 0028 一种边缘渐进阻抗加载结构，是在阻抗膜上粘贴渐进的周期性方形铝箔贴片和雕 刻其互补的渐进周期性孔单元构成。渐进方形铝箔单元和孔单元边长分别为a8mm，b 5mm，c2mm，单元间距即周期为L10mm。 0029 本实施例的边缘渐进阻抗加载结构主要针对大角度入射情况，而对于镜面散射情 况在本设计中不予考虑。针对垂直极化和水平极化两种情况，在方位角变化从-45 45下进行俯仰角扫描，俯仰角变化为-9090，其中方位角和俯仰角的定义 如图2所示。在10GHz平面。
15、波入射，方位角为0时：水平极化情况下导波前缘在俯仰角 为30左右时取得最大RCS减缩为28dB，在后缘俯仰角为-30左右时取得最大 RCS减缩为38dB，在整个俯仰角变化范围-9090内都能取得RCS减缩，特别在大角 度范围-90-30范围取得很好的RCS减缩效果，后缘减缩效果明显优于前缘；垂直极 化情况下导波前缘在俯仰角为30左右时取得最大RCS减缩为35dB，在后缘俯仰角 为-30左右时取得最大RCS减缩为30dB。在整个俯仰角变化范围-9090内都能取 得RCS减缩，特别在大角度范围3090范围取得很好的RCS减缩效果，前缘减缩效果 明显优于后缘。 0030 在10GHz平面波入射，方位。
16、角为10时：水平极化情况下导波前缘在俯仰角为 50左右时取得最大RCS减缩为24dB，后缘RCS减缩效果不明显，但是在整个扫描俯仰角 范围都取得了RCS减缩效果，特别在大角度范围-90-45范围取得较好的RCS减缩效 果，后缘减缩效果明显优于前缘；垂直极化情况下导波前缘和后缘的RCS减缩效果基本一 致，前缘RCS减缩效果略优于后缘，在俯仰角在1590范围内平均取得大约10dB 的RCS减缩效果。 0031 在10GHz平面波入射，方位角为15时：水平极化情况下导波前缘在俯仰角为 40左右时取得最大RCS减缩为20dB，后缘RCS减缩效果不明显，但是在整个扫描俯仰角 范围都取得了RCS减缩效果，。
17、特别在大角度范围-90-40范围取得较好的RCS减缩效 果，后缘减缩效果明显优于前缘；垂直极化情况下导波前缘和后缘的RCS减缩效果基本一 致，后缘RCS减缩效果略优于后缘，在俯仰角在2090范围内平均取得大约10dB 的RCS减缩效果。在方位角变化从-4545下的其他情况，随着方位角偏离0，减 缩效果逐渐变差，两种极化变化趋势基本一致。垂直极化变化情况小于水平极化。在整个 角域都都有一定的RCS减缩效果。不会出现边缘锯齿化结构在方位角偏离0时出现反减 缩情况，而且超过特定值时出现多个旁瓣情况。 0032 实施例2： 0033 一种边缘渐进阻抗加载结构，是在阻抗膜上粘贴渐进的周期性圆形铝箔贴片和。
18、雕 说 明 书CN 102570047 A 4/4页 6 刻其互补的渐进周期性孔单元构成。渐进圆形铝箔单元和孔单元半径分别为r14mm，r2 2.5mm，r31mm，单元间距即周期为L10mm。 0034 本实施例主要针对大角度入射情况，而对于镜面散射情况在本设计中不予考虑。 针对垂直极化和水平极化两种情况，在方位角变化从-4545下进行俯仰角扫描， 俯仰角变化为-9090，其中方位角和俯仰角的定义如图2所示。在10GHz平面波 入射，方位角为0时：水平极化情况下导波前缘在俯仰角为35左右时取得最大RCS 减缩为20dB，在后缘俯仰角为-28左右时取得RCS减缩峰20dB，在整个俯仰角变化范 。
19、围-9090内都能取得RCS减缩，特别在大角度范围-90-25范围取得很好的 RCS减缩效果，后缘减缩效果明显优于前缘；垂直极化情况下导波前缘在俯仰角为50 左右时取得最大RCS减缩为25dB，在后缘俯仰角为-58左右时取得RCS减缩峰20dB。 在整个俯仰角变化范围-9090内都能取得RCS减缩，特别在大角度范围2590 范围取得很好的RCS减缩效果，前缘减缩效果明显优于后缘。在方位角变化从-45 45下的其他角域，随着方位角偏离0，减缩效果逐渐变差，两种极化变化趋势基本一致。 垂直极化变化情况小于水平极化。在整个角域都都有一定的RCS减缩效果。不会出现边缘 锯齿化结构在方位角偏离0时出现反。
20、减缩情况，而且超过特定值时出现多个旁瓣情况。对 应情况下的RCS减缩效果不如实施例1。主要原因是圆形单元面积小于方形单元，所构造的 渐进阻抗特性不如方形单元。 0035 实施例3： 0036 一种边缘渐进阻抗加载结构，是在阻抗膜上粘贴渐进的周期性方形铝箔贴片和雕 刻其互补的渐进周期性孔单元构成。渐进方形铝箔单元和孔单元边长分别为a8.5mm，b 5.5mm，c1.5mm，单元间距即周期为L10mm。 0037 通过所述方式设计得到的边缘渐进阻抗加载结构，主要针对大角度入射情况，而 对于镜面散射情况在本设计中不予考虑。针对垂直极化和水平极化两种情况，在方位角 变化从-4545下进行俯仰角扫描，俯。
21、仰角变化为-9090，其中方位角和 俯仰角的定义如图2所示。在10GHz平面波入射，方位角为0时：水平极化情况下导波前 缘在俯仰角为35左右时取得最大RCS减缩为22dB，在后缘俯仰角为-35左右时 取得RCS减缩峰28dB，在整个俯仰角变化范围-9090内都能取得RCS减缩，特别在 大角度范围-90-30范围取得很好的RCS减缩效果，后缘减缩效果明显优于前缘；垂 直极化情况下导波前缘在俯仰角为50左右时取得最大RCS减缩为30dB，在后缘俯仰 角为-50左右时取得RCS减缩峰22dB。在整个俯仰角变化范围-9090内都能 取得RCS减缩，特别在大角度范围3090范围取得很好的RCS减缩效果，。
22、前缘减缩效 果明显优于后缘。在方位角变化从-4545下的其他角域，随着方位角偏离0，减 缩效果逐渐变差，两种极化变化趋势基本一致。垂直极化变化情况小于水平极化。在整个 角域都都有一定的RCS减缩效果。不会出现边缘锯齿化结构在方位角偏离0时出现反减 缩情况，而且超过特定值时出现多个旁瓣情况。对应情况下的RCS减缩效果不如实施例1。 主要原因是第一个方形单元面积减小，而后面两个方向单元面积增大，造成渐进梯度发生 改变造成的。 0038 上述三个具体实施方式所述的边缘渐进阻抗加载结构，其制备方法均与发明内容 中所述的制备方法相同，在此不再重复。 说 明 书CN 102570047 A 1/2页 7 图1 图2 图3 说 明 书 附 图CN 102570047 A 2/2页 8 图4 说 明 书 附 图CN 102570047 A 。