電磁波頻率選擇透通紡織品的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電磁波頻率選擇透通紡織品。所述紡織物包括基層和設(shè)于所述基層上的至少一層周期性導(dǎo)電圖案層，所述基層為柔性織物層。本實用新型利用紡織品成形加工工藝和局部金屬化加工技術(shù)的合理結(jié)合來設(shè)計頻率選擇透通紡織品，帶阻或帶通頻率可設(shè)計，且具有柔性化、可撓曲和輕質(zhì)化特性?？蓱?yīng)用于高性能防輻射服裝、戰(zhàn)場指揮帳篷等產(chǎn)品，并可采用雙層或多層結(jié)構(gòu)來強(qiáng)化帶通或帶阻功能。
【專利說明】電磁波頻率選擇透通紡織品

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一類電磁波頻率選擇透通紡織品。

【背景技術(shù)】
[0002] 頻率選擇表面是由二維周期陣列結(jié)構(gòu)形成的空間濾波器，對電磁波實現(xiàn)帶通濾波 或帶阻濾波。頻率選擇表面的形成結(jié)構(gòu)分為透孔型（金屬板上周期性地開設(shè)同樣形狀和尺 寸的槽孔）和貼片型（介質(zhì)表面周期性地貼附同樣形狀和尺寸的金屬單元），兩類結(jié)構(gòu)形式 分別表現(xiàn)為明顯的帶通濾波特性和帶阻濾波特性，在通信、天線、雷達(dá)等諸多領(lǐng)域均有著重 要的應(yīng)用。
[0003] 關(guān)于頻率選擇表面，在基礎(chǔ)理論和模擬計算，以及頻率選擇表面的設(shè)計和表征方 面有較多的研究，然而關(guān)于加工方法的研究相對欠缺，且已有方法較適用于剛性比較大的 材料，成本較高。如中國專利申請01010169471. 7公開了一種基于頻率選擇表面諧振單元 的雙頻段陣列天線，可應(yīng)用于導(dǎo)航定位、衛(wèi)星天線及其他對天線剖面高度和質(zhì)量比較敏感 的應(yīng)用場合；中國專利申請201110052236. 6設(shè)計了一種雷達(dá)與紅外兼容的隱身材料，該隱 身材料主要是由雷達(dá)吸波結(jié)構(gòu)層（玻璃纖維增強(qiáng)的玻璃鋼復(fù)合材料）和紅外隱身功能層 (容性頻率選擇表面）組成，其中采取印刷PCB工藝制備了所需的頻率選擇表面；中國專利 申請201110443884. 4公開了一種單元尺寸小型化低頻頻率選擇表面，通過設(shè)計PCB板上下 導(dǎo)電層內(nèi)的導(dǎo)電片，導(dǎo)電片之間的面--面耦合形成較大的分布電容，明顯降低諧振頻率。 從已有專利分析，設(shè)計者采取多種技術(shù)開發(fā)新型頻率選擇表面，尤其是復(fù)合結(jié)構(gòu)，但僅限于 剛性材料，而忽視了柔性織物實現(xiàn)頻率選擇表面特征的便利性和優(yōu)越性。
[0004] 對于紡織材料的電磁性能研究，較多集中在導(dǎo)電、介電、抗靜電、電磁屏蔽等方 面，而較少研究其對電磁波的選擇性透通性能。就加工技術(shù)而言，設(shè)計者往往對紡織品進(jìn) 行涂層整理或者用具有電磁屏蔽功能的纖維加工成織物，達(dá)到整體屏蔽電磁波的目的，但 并未開展如何實現(xiàn)選擇性透通電磁波的研究。如中國專利申請CN200910054882. 9利用 化學(xué)鍍銀的方法在滌綸織物表面形成一層銀，從而賦予織物電磁屏蔽性能；中國專利申請 CN200910048743. 5利用化學(xué)鍍銅的方法在滌綸織物表面形成一層銅，從而賦予織物電磁屏 蔽性能；中國專利200810204134. X利用坡莫合金和服用紗線交織制成織物實現(xiàn)電磁屏蔽； 美國專利US19970943957對尼龍等化纖長絲進(jìn)行鍍銀制成導(dǎo)電長絲紗，然后采用針織結(jié)構(gòu) 織成高導(dǎo)電防輻射針織物。不難發(fā)現(xiàn)，上述現(xiàn)有技術(shù)均是利用一定的加工手段形成整體金 屬屏蔽結(jié)構(gòu)，并沒有周期性的導(dǎo)電花型，不能實現(xiàn)帶通或者帶阻的電磁波透通特性。 實用新型內(nèi)容
[0005] 本實用新型的目的是提供一種電磁波頻率選擇透通紡織品，克服了現(xiàn)有電磁功能 紡織品缺乏頻率選擇透通產(chǎn)品的局限性。
[0006] 本實用新型所提供的電磁波頻率選擇透通紡織品，包括基層和設(shè)于所述基層上的 至少一層周期性導(dǎo)電圖案層；
[0007] 上述的電磁波頻率選擇透通紡織品，所述基層為柔性織物層；
[0008] 所述柔性織物由非導(dǎo)電的紡織材料通過單一纖維純紡或多種纖維混紡制成；
[0009] 所述非導(dǎo)電的紡織材料為棉、麻、毛、絲、滌綸、聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維、聚對 苯二甲酸丁二醇酯纖維、錦綸、腈綸、超高分子量聚乙烯纖維、丙綸、維綸、玻璃纖維、芳綸、 芳砜綸、粘膠纖維、醋酯纖維和銅氨纖維中至少一種。
[0010] 所述周期性導(dǎo)電圖案層由局部區(qū)域?qū)щ姷膯卧獔D形重復(fù)排列形成。
[0011] 上述的電磁波頻率選擇透通紡織品，所述單元圖形為下述1)_4)中任一種：
[0012] 1)中心連接型圖形，所述中心連接型圖形為耶路撒冷十字形單元；
[0013] 2)環(huán)形單元圖形，所述環(huán)形單元圖形為圓環(huán)、方環(huán)或六邊形環(huán)等；
[0014] 3)實心單元圖形，所述實心單元圖形為矩形、圓形或多邊形等；
[0015] 4)1)-3)中單元圖形的組合。
[0016] 所述局部區(qū)域?qū)щ姷膯卧獔D形由導(dǎo)電部分和非導(dǎo)電部分組成，其導(dǎo)電部分和非導(dǎo) 電部分可以互換。例如外方內(nèi)圓的單元圖形，可以是內(nèi)側(cè)圓形部分導(dǎo)電、外側(cè)剩余部分不導(dǎo) 電；也可以互換成內(nèi)側(cè)圓形部分不導(dǎo)電，而外側(cè)剩余部分導(dǎo)電。由前者重復(fù)堆壘后的頻率選 擇表面為貼片型，由后者重復(fù)堆壘形成的頻率選擇表面為透孔型。
[0017] 本實用新型電磁波頻率選擇透通紡織品可通過如下方法制備：通過局部金屬化加 工，在所述基層的局部位置形成所述單元圖案的重復(fù)堆壘，形成頻率選擇表面，從而具有電 磁波帶通或帶阻功能。所述局部金屬化加工方法，可為電腦繡花、導(dǎo)電涂料印花、金屬箔的 激光刻蝕、布料燙金、局部電鍍、局部化學(xué)鍍或局部磁控濺射等制備方法。
[0018] 本實用新型利用紡織品成形加工工藝和局部金屬化加工技術(shù)的合理結(jié)合來設(shè)計 頻率選擇透通紡織品，帶阻或帶通頻率可設(shè)計，且具有柔性化、可撓曲和輕質(zhì)化特性?？蓱?yīng) 用于高性能防輻射服裝、戰(zhàn)場指揮帳篷等產(chǎn)品，并可采用雙層或多層結(jié)構(gòu)來強(qiáng)化帶通或帶 阻功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019] 圖1(a)為本實用新型實施例1中圓環(huán)貼片型頻率選擇透通紡織品的示意圖；
[0020] 圖1(b)為本實用新型實施例1中圓環(huán)透孔型頻率選擇透通紡織品的示意圖；
[0021] 圖I (C)為本實用新型實施例1中兩種頻率選擇透通紡織品的濾波性能曲線；
[0022] 圖2(a)為本實用新型實施例2中方環(huán)貼片型頻率選擇透通紡織品的示意圖；
[0023] 圖2 (b)為本實用新型實施例2中方環(huán)透孔型頻率選擇透通紡織品的示意圖；
[0024] 圖2 (C)為本實用新型實施例2中兩種頻率選擇透通紡織品濾波性能曲線；
[0025] 圖3(a)為本實用新型實施例3中十字貼片型頻率選擇透通紡織品表面示意圖；
[0026] 圖3(b)為本實用新型實施例3中十字透孔型頻率選擇透通紡織品表面示意圖；
[0027] 圖3 (C)為本實用新型實施例3中兩種頻率選擇透通紡織品濾波性能曲線。
[0028] 圖中各標(biāo)記如下：
[0029] 1基層、2圓環(huán)形導(dǎo)電單元、3方環(huán)形導(dǎo)電單元、4十字形導(dǎo)電單元。

【具體實施方式】
[0030] 下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明，但本實用新型并不局限于以下實施 例。
[0031] 下述實施例采用導(dǎo)電涂料印花的局部金屬化工藝，選用平紋組織的滌綸織物為基 層，經(jīng)緯紗支為389dtex/144f，經(jīng)緯密為234X 210根/10cm，平方米重為197g/m2,分別選取 圓環(huán)形、方環(huán)形和十字形的周期性導(dǎo)電圖案，并針對每種導(dǎo)電圖案加工制備貼片型和透孔 型兩種形式的頻率選擇表面，具體參數(shù)如表1所示。
[0032] 表1三種導(dǎo)電單元（圓環(huán)形、方環(huán)形和十字形）的結(jié)構(gòu)參數(shù)

【權(quán)利要求】
1. 一種電磁波頻率選擇透通紡織品，其特征在于：所述紡織物包括基層和設(shè)于所述基 層上的至少一層周期性導(dǎo)電圖案層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波頻率選擇透通紡織品，其特征在于：所述基層為柔性 織物層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁波頻率選擇透通紡織品，其特征在于：所述柔性織物層 是由非導(dǎo)電的紡織材料通過單一纖維純紡或多種纖維混紡制成的； 所述非導(dǎo)電的紡織材料為棉、麻、毛、絲、滌綸、聚對苯二甲酸丙二醇酯纖維、聚對苯二 甲酸丁二醇酯纖維、錦綸、腈綸、超高分子量聚乙烯纖維、丙綸、維綸、玻璃纖維、芳綸、芳砜 綸、粘膠纖維、醋酯纖維和銅氨纖維中至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波頻率選擇透通紡織品，其特征在于：所述周期性導(dǎo)電 圖案層由局部區(qū)域?qū)щ姷膯卧獔D形重復(fù)排列形成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁波頻率選擇透通紡織品，其特征自在于：所述單元圖形 為下述1)-4)中任一種： 1) 中心連接型圖形，所述中心連接型圖形為耶路撒冷十字形單元； 2) 環(huán)形單元圖形，所述環(huán)形單元圖形為圓環(huán)、方環(huán)或六邊形環(huán)； 3) 實心單元圖形，所述實心單元圖形為矩形、圓形或多邊形； 4) 1)-3)中單元圖形的組合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁波頻率選擇透通紡織品，其特征在于：所述局部區(qū)域?qū)?電的單元圖形由導(dǎo)電部分和非導(dǎo)電部分組成。
【文檔編號】D06Q1/04GK204125790SQ201420534528
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】關(guān)福旺, 肖紅, 呂志蕊, 王群, 施楣梧 申請人:中國人民解放軍總后勤部軍需裝備研究所, 東華大學(xué), 北京工業(yè)大學(xué)