吸波结构单元及吸波材料的制作方法

本发明涉及电磁吸波材料，特别涉及一种吸波结构单元及吸波材料。

背景技术：

1、随着吸波材料应用领域不断拓展，结构型吸波材料逐渐成为吸波材料发展方向，电磁波吸收体具有增强电磁兼容性和降低装备雷达散射截面积的功能，从而在各类电子系统中得到广泛应用，传统结构型吸波材料如吸波蜂窝具有高工艺成熟度、易于成型等优点，但其也存在重量大、吸波带宽存在频带针对性导致无法覆盖多个波段等缺点，具体的，目前的吸波结构单元厚度较厚达25mm，周期单元为正方形，在实际的隐身结构件中运用存在尺寸以及强度局限，同时目前的吸波结构单元有效吸收频带窄，无法满足目前主流隐身波段x、ku的吸波需求。所以设计出重量小、吸波频带宽的结构型吸波结构单元具有重大的应用价值。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种吸波结构单元，旨在解决传统的吸波材料存在重量大、吸波带宽的覆盖范围较小的缺点。

2、为实现上述目的，本发明提出的吸波结构单元，应用于电磁吸波材料，所述吸波结构单元包括：

3、多个基材板，多个所述基材板两端相接，以围合成柱状壳体结构；以及，

4、多个阻抗结构，多个所述基材板向内的一侧上均设有两个所述阻抗结构，且两个所述阻抗结构呈水平对称结构设置；

5、具体的，所述阻抗结构包括以金属材料制成的两个竖直设置的连体工字结构，两个所述连体工字结构的水平端部之间设有阻抗元件相接。

6、优选地，所述连体工字结构包括第一竖部，沿所述第一竖部的长边一侧延伸出第一横部及第二横部，所述第一横部及所述第二横部的一端上分别设有第二竖部及第三竖部；

7、所述阻抗元件包括设于所述基材板上的第一阻抗件及第二阻抗件，所述第一阻抗件及所述第二阻抗件分别对应连接同一所述阻抗结构中的两个所述第二竖部及两个所述第三竖部。

8、优选地，所述第一阻抗件及所述第二阻抗件的阻值不同。

9、优选地，所述吸波结构单元还包括金属反射层，所述金属反射层呈正六边形板状结构；

10、所述柱状壳体结构对应所述金属反射层的正六边形板状结构设为正六边形柱状壳体，且所述柱状壳体结构的一端连接于所述金属反射层，以形成蜂窝结构。

11、优选地，所述连体工字结构通过蚀刻的方式设于所述基材板上。

12、优选地，所述第一阻抗件及所述第二阻抗件均通过焊接的方式固定于所述基材板上；和/或，

13、所述第一阻抗件的阻值为115ω，所述第二阻抗件的阻值为220ω。

14、优选地，所述基材板设为玻璃纤维环氧树脂复合材料。

15、优选地，由多个所述基材板形成的所述柱状壳体结构具有的竖直高度、横向壁宽以及侧壁厚度分别为12mm、7mm及0.5mm。

16、优选地，所述基材板的相对介电常数ε'满足：4.0≤ε'≤4.5，且所述基材板的损耗角正切tanδ满足：0.015≤tanδ≤0.025。

17、本发明还提出一种吸波材料，所述吸波材料包括吸波结构单元，所述吸波结构单元包括：

18、多个基材板；以及，

19、多个阻抗结构，多个所述基材板向内的一侧上均设有两个所述阻抗结构，且两个所述阻抗结构呈水平对称结构设置；

20、具体的，所述阻抗结构包括以金属材料制成的两个竖直设置的连体工字结构，两个所述连体工字结构的水平端部之间设有阻抗元件相接。

21、在本发明技术方案中，所述吸波结构单元中以金属材料制成的所述连体工字结构紧贴所述基材板形成的蜂窝结构，所述连体工字结构的轴对称结构产生的多频谐振感应电磁能量易快速被所述蜂窝结构与所述第一阻抗件以所述第二阻抗件损耗，可使轴对称的所述连体工字型结构与所述蜂窝结构、所述第一阻抗件以所述第二阻抗件协同拓宽所述吸波结构单元的吸波频带带宽并增强其吸波强度。

22、通过以上设置，本发明提供的吸波结构具备优异吸波性能，在4.0ghz～18ghz内，反射损失小于-10db，也就是说其吸波率能够超过90％，同时对应蜂窝设计原理，本方案能够有效的减少其耗材的使用，在提升经济性的同时，能够有效的减轻所述吸波结构单元的整体重量，并且正六边形结构在多个所述吸波结构单元呈堆叠状设置时，其能够提供多方向上的支撑力，从而提供较好的整体强度。

技术特征：

1.一种吸波结构单元，应用于电磁吸波材料，其特征在于，所述吸波结构单元包括：

2.如权利要求1所述的吸波结构单元，其特征在于，所述连体工字结构包括第一竖部，沿所述第一竖部的长边一侧延伸出第一横部及第二横部，所述第一横部及所述第二横部的一端上分别设有第二竖部及第三竖部；

3.如权利要求2所述的吸波结构单元，其特征在于，所述第一阻抗件及所述第二阻抗件的阻值不同。

4.如权利要求1所述的吸波结构单元，其特征在于，所述吸波结构单元还包括金属反射层，所述金属反射层呈正六边形板状结构；

5.如权利要求1所述的吸波结构单元，其特征在于，所述连体工字结构通过蚀刻的方式设于所述基材板上。

6.如权利要求2所述的吸波结构单元，其特征在于，所述第一阻抗件及所述第二阻抗件均通过焊接的方式固定于所述基材板上；和/或，

7.如权利要求1所述的吸波结构单元，其特征在于，所述基材板设为玻璃纤维环氧树脂复合材料。

8.如权利要求1所述的吸波结构单元，其特征在于，由多个所述基材板形成的所述柱状壳体结构具有的竖直高度、横向壁宽以及侧壁厚度分别为12mm、7mm及0.5mm。

9.如权利要求1所述的吸波结构单元，其特征在于，所述基材板的相对介电常数ε'满足：4.0≤ε'≤4.5，且所述基材板的损耗角正切tanδ满足：0.015≤tanδ≤0.025。

10.一种吸波材料，其特征在于，包括多个呈周期性排布的如权利要求1-9所述的吸波结构单元。

技术总结
本发明公开一种吸波结构单元及吸波材料，所述吸波结构单元包括多个基材板及多个阻抗结构，多个所述基材板两端相接，以围合成柱状壳体结构，多个所述基材板向内的一侧上均设有两个所述阻抗结构，且两个所述阻抗结构呈水平对称结构设置，具体的，所述阻抗结构包括以金属材料制成的两个竖直设置的连体工字结构，两个所述连体工字结构的水平端部之间设有阻抗元件相接。在本发明技术方案中，所述吸波结构单元中的所述连体工字型结构与所述蜂窝结构、所述第一阻抗件以所述第二阻抗件协同拓宽所述吸波结构单元的吸波频带带宽并增强其吸波强度，同时对应蜂窝设计原理，在提升制造经济性的同时，能够有效的减轻所述吸波结构单元的整体重量。

技术研发人员：程博,王俊鹏,尹生,娄朝辉,程明,陈园胜,刘晓宁
受保护的技术使用者：航天科工武汉磁电有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11