吸波超材料的制作方法
【專利摘要】本實用新型適用于吸波材料結構【技術領域】，提供了一種吸波超材料，包括疊層單元，所述疊層單元包括依次疊層設置的第一基板、第一導電材料層、第二基板和第二導電材料層。本實用新型提供的吸波超材料，其通過依次疊層設置的第一基板、第一導電材料層、第二基板和第二導電材料層，通過形成至少兩層電阻屏的匹配可以實現(xiàn)較好、較寬的吸波效果，吸波效果好。
【專利說明】吸波超材料
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于吸波材料結構【技術領域】，尤其涉及一種吸波超材料。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術發(fā)展的日新月異，以電磁波為媒介的技術、各種產(chǎn)品越來越多，電磁波輻射對環(huán)境的影響也日益增大。無線電波可能對機場環(huán)境造成干擾，導致飛機航班無法正常起飛；移動電話可能常會干擾各種精密電子醫(yī)療器械的工作；即使是普通計算機，也會輻射攜帶信息的電磁波，它可能在幾公里以外被接收和重現(xiàn)，從而造成國防、政治、經(jīng)濟、科技等方面情報的泄漏。因此，治理電磁污染，尋找一種能抵擋并削弱電磁波輻射的材料結構——吸波材料結構，已成為材料結構科學的一大課題。另外，吸波材料結構包括軍事在內(nèi)的其它方面也有廣泛應用，比如隱形機，隱形衣等。
[0003]吸波材料結構是能吸收投射到它表面的電磁波能量的一類結構，其吸收電磁波的基本條件是:(1)電磁波入射到吸波材料結構上時，它能最大限度地進入吸波材料結構內(nèi)部，即要求吸波材料結構具有匹配特性；(2)進入吸波材料結構內(nèi)部的電磁波能迅速地幾乎全部衰減掉，即衰減特性。實現(xiàn)第一個條件的方法之一是采用特殊的邊界條件，如在高電導、高磁導吸波材料的表面涂敷電導、磁導接近空氣電導、磁導的介質(zhì)，使電磁波最大限度地入射；而實現(xiàn)第二個條件則要求吸波材料結構具有高的電磁損耗性。
[0004]現(xiàn)有的吸波材料結構由人造微結構和基板材料組成，通過改變?nèi)嗽煳⒔Y構的介電常數(shù)和磁導率得到的吸波材料，對特定頻率的電磁波相對于普通吸波材料結構來說，吸收效果已經(jīng)有了較大的進步，現(xiàn)有技術中，一般采用單一微結構或材料來實現(xiàn)吸波效果，通常只會在一個頻點上或者比較窄的一段頻段上，達到比較好的吸波效果，因此現(xiàn)有技術中吸波材料結構的吸收效果比較好的頻段非常窄。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供了一種吸波超材料，其吸波頻段寬，吸波效果好。
[0006]本實用新型是這樣實現(xiàn)的:一種吸波超材料，包括疊層單元，所述疊層單元包括依次疊層設置的第一基板、第一導電材料層、第二基板和第二導電材料層；所述第一導電材料層與所述第二導電材料層采用不同匹配特性的材料制成。
[0007]可選地，所述疊層單元設置有兩個或兩個以上，各所述疊層單元矩陣排列設置或/和層疊設置。
[0008]可選地，所述吸波超材料還包括金屬底板，所述疊層單元中的第一基板與所述金屬底板相貼。
[0009]可選地，所述第一導電材料層的外形尺寸小于所述第一基板的外形尺寸。
[0010]可選地，所述第二導電材料層的外形尺寸小于所述第二基板的外形尺寸。
[0011]可選地，所述第一基板、第二基板的外形為多邊形。[0012]可選地，所述第一基板的外形尺寸與所述第二基板的外形尺寸相等。
[0013]可選地，所述疊層單元還包括疊層設置的第三基板和第三導電材料層。
[0014]可選地，所述第一基板和/或所述第二基板上設置有蜂窩結構。
[0015]可選地，所述第一基板和/或所述第二基板采用泡沫材料制成。
[0016]本實用新型提供的吸波超材料，其通過依次疊層設置的第一基板、第一導電材料層、第二基板和第二導電材料層，通過形成至少兩層電阻屏的匹配可以實現(xiàn)較好、較寬的吸波效果，吸波效果好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型實施例提供的吸波超材料的側(cè)視圖；
[0018]圖2是本實用新型實施例提供的吸波超材料中第一基板和第一導電材料層的平面示意圖；
[0019]圖3是本實用新型實施例提供的吸波超材料中第二基板和第二導電材料層的平面示意圖；
[0020]圖4是本實用新型實施例提供的吸波超材料的吸波效果圖。
【具體實施方式】
[0021]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0022]還需要說明的是，本實施例中的上端面、下端面等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應該認為是具有限制性的。
[0023]如圖1?圖3所示，本實用新型實施例提供的一種吸波超材料，包括疊層單元1，疊層單兀I包括依次疊層設置的第一基板11、第一導電材料層12、第二基板13和第二導電材料層14。每一個疊層單元I可包括依次疊層設置的一個第一基板11、一個第一導電材料層12、一個第二基板13和一個第二導電材料層14。第一導電材料層12的下端面可通過粘接等加工工藝附著于第一基板11的上端面，第二基板13的下端面可通過粘接等加工工藝附著于第一導電材料層12的上端面，第二導電材料層14的下端面可通過粘接等加工工藝附著于第二基板13的上端面。第一導電材料層12與第二導電材料層14可以采用不同匹配特性的材料制成，對不同頻段的電磁波具有較好的電磁匹配特性，第一導電材料層12與第二導電材料層14結合第一基板11、第二基板13形成兩層電阻屏，綜合各層的效應從而達到較佳的吸波效果，可以針對不同頻點或者比較寬的頻段達到較好的吸波效果，吸波效果好的頻段比較寬。
[0024]具體地，第一基板11、第二基板13可采用相同材質(zhì)的材料制成。第一基板11、第二基板13采用具有較高介電常數(shù)的板材制成，優(yōu)選采用介電常數(shù)在6至16之間的基板制成，例如羅杰斯公司生產(chǎn)的牌號為R03006的板材。當然，第一基板11、第二基板13也可采用不同材質(zhì)的材料制成，其介電常數(shù)也可以根據(jù)實際情況設定為其它合適的范圍，也可選用其它合適的板材。
[0025]具體地，如圖1?圖3所示，疊層單元I設置有兩個或兩個以上，各疊層單元I矩陣排列設置或/和層疊設置。疊層單元I可橫向矩形鄰接排列設置，也可以橫向矩形鄰接排列設置的基礎上進行多層縱向堆疊，以得到所需面積、厚度的吸波超材料。
[0026]具體地，如圖1?圖3所示，吸波超材料還包括金屬底板2，金屬底板2也稱金屬反射板。疊層單兀I中的第一基板11、第一導電材料層12與金屬底板2相貼,形成了Salisbury屏。所謂Salisbury屏,指金屬底板2與電阻屏的組合結構。第一基板11的下端面可通過粘接等加工工藝附著于金屬底板2。金屬底板2的外形可以與第一基板11的外形相同?？梢愿淖兾ǔ牧系恼w匹配性能和損耗性能，多層的電阻屏相互間的耦合以及阻抗的匹配效果好。
[0027]具體地，如圖1?圖3所示，第一導電材料層12的外形尺寸小于第一基板11的外形尺寸，且第一導電材料層12設置于第一基板11的中央處。
[0028]具體地，如圖1?圖3所示，第二導電材料層14的外形尺寸可小于第二基板13的外形尺寸，且第二導電材料層14設置于第二基板13的中央處。
[0029]具體地，如圖1?圖3所示，第二導電材料層14的外形尺寸可小于第一導電材料層12的外形尺寸。當然，第二導電材料層14的外形尺寸也可大于或等于第一導電材料層12的外形尺寸。
[0030]所述第一基板、第二基板的外形可為多邊形等合適形狀，例如正多邊形或矩形，多個吸波超材料可以矩陣排列。具體地，如圖1?圖3所示，第一基板11的外形尺寸與第二基板13的外形尺寸相等，第一基板11、第二基板13可對齊設置。
[0031]具體地，疊層單元I還可包括疊層設置的第三基板和第三導電材料層或/和第四基板和第四導電材料層等，基板和導電材料層的層數(shù)可設置為兩層或兩層以上，其層數(shù)可為兩層或多層，在此不做限制。
[0032]具體地，第一基板11和/或第二基板13上設置有蜂窩結構，以減輕產(chǎn)品重量，產(chǎn)品面密度不超過1.5kg/平方米。
[0033]第一基板11和/或第二基板13可以采用泡沫材料等合適材料制成，以減輕產(chǎn)品重量，產(chǎn)品面密度不超過1.5kg/平方米。
[0034]本實用新型提供的吸波超材料，其通過對吸波超材料的結構作改進，即通過依次疊層設置的第一基板11、第一導電材料層12、第二基板13和第二導電材料層14，通過形成至少兩層電阻屏的匹配可以實現(xiàn)較好、較寬的吸波效果，而加入高介電常數(shù)的材料，可以使低頻吸波的效果更好，如圖4所示為本實用新型實施例提供的吸波超材料的效果圖。第一基板11、第一導電材料層12、第二基板13和第二導電材料層14可形成微結構,微結構主要有I型、耶路撒冷十字型、方塊的結構，電阻屏通過上述結構改變材料的整體匹配性能和損耗性能，多層的電阻屏需考慮相互間的耦合以及阻抗的匹配，以進一步提高吸波效果。通過選用高介電常數(shù)板材能有效的降低材料結構整體的厚度，并采用泡沫或蜂窩結構材質(zhì)等輕質(zhì)材料為主體，降低整體的重量和厚度，使產(chǎn)品實現(xiàn)輕薄化，從而使吸波超材料可應用于對重量、厚度有嚴格要求的特殊場合。
[0035]以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換或改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種吸波超材料，其特征在于，包括疊層單元，所述疊層單元包括依次疊層設置的第一基板、第一導電材料層、第二基板和第二導電材料層；所述第一導電材料層與所述第二導電材料層采用不同匹配特性的材料制成。
2.如權利要求1所述的吸波超材料，其特征在于，所述疊層單元設置有兩個或兩個以上，各所述疊層單元矩陣排列設置或/和層疊設置。
3.如權利要求1所述的吸波超材料，其特征在于，所述吸波超材料還包括金屬底板，所述疊層單元中的第一基板與所述金屬底板相貼。
4.如權利要求1所述的吸波超材料，其特征在于，所述第一導電材料層的外形尺寸小于所述第一基板的外形尺寸。
5.如權利要求4所述的吸波超材料，其特征在于，所述第二導電材料層的外形尺寸小于所述第二基板的外形尺寸。
6.如權利要求1至5中任一項所述的吸波超材料，其特征在于，所述第一基板、第二基板的外形為多邊形。
7.如權利要求1至5中任一項所述的吸波超材料，其特征在于，所述第一基板的外形尺寸與所述第二基板的外形尺寸相等。
8.如權利要求1至5中任一項所述的吸波超材料，其特征在于，所述疊層單元還包括疊層設置的第三基板和第三導電材料層。
9.如權利要求1至5中任一項所述的吸波超材料，其特征在于，所述第一基板和/或所述第二基板上設置有蜂窩結構。
10.如權利要求1至5中任一項所述的吸波超材料，其特征在于，所述第一基板和/或所述第二基板采用泡沫材料制成。
【文檔編號】H05K9/00GK203708751SQ201320647241
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年10月18日 優(yōu)先權日:2013年10月18日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:深圳光啟創(chuàng)新技術有限公司