電磁波偏折材料和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開(kāi)了一種電磁波偏折材料和設(shè)備，所述電磁波偏折材料包括：導(dǎo)電層和附著在導(dǎo)電層上的功能層，該功能層包括至少一個(gè)非金屬的介質(zhì)層和多個(gè)附著在介質(zhì)層上的金屬的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，其中，多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)排布在介質(zhì)層的至少一個(gè)表面的第一區(qū)域中，第一區(qū)域與未排布導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的第二區(qū)域的界線為非直線形。通過(guò)本申請(qǐng)，解決了相關(guān)技術(shù)中減小電磁波回波的材料存在的問(wèn)題，從而提供了一種新的減小電磁波回波的材料，減輕了材料的重量。
【專利說(shuō)明】電磁波偏折材料和設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，涉及電磁波偏折材料和設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]為了降低電磁波的回波產(chǎn)生的干擾，或者防止物體被電磁波偵測(cè)，需要減小入射至物體表面的電磁波的回波。
[0003]在相關(guān)技術(shù)中，減小電磁波回波的方式一般是通過(guò)在物體的表面涂覆吸波材料來(lái)將電磁波吸收，然而吸波材料通常厚度較大或者質(zhì)量較重，因此，該方式的應(yīng)用場(chǎng)景十分有限。
[0004]相關(guān)技術(shù)中還有的方案是將物體表面的外形改變從而使得電磁波被反射至其他方向，圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的物體的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1中所示的物體的一端被改變?yōu)槿切?04。但是，并不是所有的場(chǎng)景中都允許改變物體的外形，因此，該方法的應(yīng)用場(chǎng)景也比較有限。
[0005]并且，在相關(guān)技術(shù)中還沒(méi)有通過(guò)連續(xù)改變電磁波的傳播路徑而減小電磁波回波的材料。
[0006]在相關(guān)技術(shù)中存在一種材料，這種材料的整體的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率呈一定規(guī)律排布，規(guī)律排布的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)可使得材料對(duì)電磁波具有宏觀上的響應(yīng)，例如匯聚電磁波、發(fā)散電磁波、吸收電磁波等。該類具有規(guī)律排布的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)的材料稱之為超材料。
[0007]在超材料的基本單元中，具有一種導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，該導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為人造導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，能夠?qū)θ肷潆姶挪妶?chǎng)和/或磁場(chǎng)產(chǎn)生響應(yīng)以改變每個(gè)超材料的基本單元對(duì)入射電磁波的響應(yīng)。多個(gè)超材料的基本單元按照一定規(guī)律排列，可以使得超材料對(duì)電磁波具有宏觀上的響應(yīng)。由于超材料整體需對(duì)入射電磁波有宏觀電磁響應(yīng)，因此各個(gè)超材料基本單元對(duì)入射電磁波的響應(yīng)需形成連續(xù)響應(yīng)，這要求每一超材料基本單元的尺寸小于入射電磁波五分之一波長(zhǎng)，優(yōu)選為入射電磁波十分之一波長(zhǎng)。需要說(shuō)明的是，在上述描述中將超材料整體劃分為鍍鉻超材料基本單元是一種人為的劃分方法，僅為了便于描述，不應(yīng)看成超材料由多個(gè)超材料基本單元拼接或組裝而成。實(shí)際應(yīng)用中超材料是將人造金屬導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)排布在介質(zhì)層上構(gòu)成，工藝簡(jiǎn)單且成本低廉。然而，超材料的廣泛應(yīng)用尚有待開(kāi)發(fā)。
[0008]針對(duì)相關(guān)技術(shù)中減小電磁波回波的材料存在的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供了一種電磁波偏折材料和設(shè)備，以至少解決相關(guān)技術(shù)中減小電磁波回波的材料存在的問(wèn)題。
[0010]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種電磁波偏折材料，包括:導(dǎo)電層和附著在所述導(dǎo)電層上的功能層，所述功能層包括至少一個(gè)非金屬的介質(zhì)層和多個(gè)附著在所述介質(zhì)層上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)排布在所述介質(zhì)層的至少一個(gè)表面的第一區(qū)域中，所述第一區(qū)域與未排布導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的第二區(qū)域的界線為非直線形。
[0011]優(yōu)選地，所述第一區(qū)域位于相對(duì)于第二區(qū)域表面波后到達(dá)的位置上，所述表面波為入射到所述電磁波偏折材料表面上的電磁波在該表面上和與其相對(duì)的另一表面之間形成的表面波。
[0012]優(yōu)選地，所述功能層由多個(gè)所述介質(zhì)層堆疊形成。
[0013]優(yōu)選地，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)非均勻地排布在所述第一區(qū)域中。
[0014]優(yōu)選地，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)非均勻地排布在所述第一區(qū)域包括:在所述第一區(qū)域內(nèi)，沿第一方向上的各所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的尺寸大小逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替。
[0015]優(yōu)選地，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)非均勻地排布在所述第一區(qū)域包括:在所述第一區(qū)域內(nèi)，沿第一方向上的各所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的厚度逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替。
[0016]優(yōu)選地，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)非均勻地排布在所述第一區(qū)域包括:在所述第一區(qū)域內(nèi)，沿第一方向上的所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)變化。
[0017]優(yōu)選地，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)非均勻地排布在所述第一區(qū)域包括:在所述第一區(qū)域內(nèi)，沿第一方向的所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的幾何線條的粗細(xì)逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替。
[0018]優(yōu)選地，在所述第一區(qū)域內(nèi)，以一方向?yàn)樾蟹较?、垂直于行方向的方向?yàn)榱蟹较?，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)排布在平行于所述行方向的多條直線上，排布在一條直線上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為一行導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，每行導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)上的相鄰兩導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的間距相等。
[0019]優(yōu)選地，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)非均勻地排布在所述第一區(qū)域包括:所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)按照相鄰兩行導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)之間的間距沿所述列方向上逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替的方式排布。
[0020]優(yōu)選地，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)非均勻地排布在所述第一區(qū)域包括:所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)按照每行上相鄰兩導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的間距沿所述列方向上逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替的方式排布。
[0021]優(yōu)選地，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)非均勻地排布在所述第一區(qū)域包括:所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)按照制成每個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的材料的介電常數(shù)和/或磁導(dǎo)率沿所述第一方向逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替的方式排布。
[0022]優(yōu)選地，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)均勻地排布在所述第一區(qū)域中。
[0023]優(yōu)選地，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)均勻地排布在所述第一區(qū)域中包括:每個(gè)所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸、幾何線條的粗細(xì)均相同，且所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)周期性排布。
[0024]優(yōu)選地，所述界線為所述第一區(qū)域邊緣上的各個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)上最先接觸到表面波的點(diǎn)的連線。
[0025]優(yōu)選地，所述界線為周期性曲線或非周期性曲線。
[0026]優(yōu)選地，所述周期性曲線為鋸齒形或波浪形。
[0027]優(yōu)選地，所述介質(zhì)層的一個(gè)表面設(shè)置有所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，另一個(gè)表面設(shè)置有導(dǎo)電層。
[0028]優(yōu)選地，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為90度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
[0029]優(yōu)選地，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
[0030]優(yōu)選地，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)為由至少一根金屬絲組成的平面結(jié)構(gòu)或立體結(jié)構(gòu)。
[0031 ] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)表面設(shè)有保護(hù)層。
[0032]優(yōu)選地，所述介質(zhì)層和所述導(dǎo)電層之間通過(guò)粘接和/或緊固件固定的方式連接。
[0033]優(yōu)選地，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)之間填充有吸波材料。
[0034]根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)方面，還提供了一種設(shè)備，包括接收電磁波的外殼，還包括設(shè)置在所述外殼表面、對(duì)接收到的電磁波進(jìn)行偏折的電磁波偏折材料，所述電磁波偏折材料為上述的電磁波偏折材料。
[0035]優(yōu)選地，所述電磁波偏折材料通過(guò)粘接和/或緊固件固定的方式連接到所述外殼上。
[0036]優(yōu)選地,所述外殼與所述電磁波偏折材料一體成型。
[0037]通過(guò)本申請(qǐng)，采用包括導(dǎo)電層和附著在導(dǎo)電層上的功能層的電磁波偏折材料，其中，該功能層包括至少一個(gè)非金屬的介質(zhì)層和多個(gè)附著在介質(zhì)層上的金屬的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)排布在介質(zhì)層的至少一個(gè)表面的第一區(qū)域中，第一區(qū)域與未排布導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的第二區(qū)域的界線為非直線形，解決了相關(guān)技術(shù)中減小電磁波回波的材料存在的問(wèn)題，從而提供了一種新的減小電磁波回波的材料，減輕了材料的重量。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0039]圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的物體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖2是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的電磁波偏折材料的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0041]圖3是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的對(duì)稱導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖4是根據(jù)本申請(qǐng)優(yōu)選實(shí)施例的電磁波偏折材料分別在具有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)和不具有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)時(shí)接收頻率為8GHz的電磁波的回波效果對(duì)比示意圖；
[0043]圖5是根據(jù)本申請(qǐng)優(yōu)選實(shí)施例的電磁波偏折材料分別在具有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)和不具有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)時(shí)接收頻率為9GHz的電磁波的回波效果對(duì)比示意圖；
[0044]圖6是根據(jù)本申請(qǐng)優(yōu)選實(shí)施例的電磁波偏折材料分別在具有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)和不具有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)時(shí)接收頻率為1GHz的電磁波的回波效果對(duì)比示意圖；
[0045]圖7是根據(jù)本申請(qǐng)優(yōu)選實(shí)施例的電磁波偏折材料分別在具有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)和不具有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)時(shí)接收頻率為IlGHz的電磁波的回波效果對(duì)比示意圖；
[0046]圖8是根據(jù)本申請(qǐng)優(yōu)選實(shí)施例的電磁波偏折材料分別在具有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)和不具有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)時(shí)接收頻率為12GHz的電磁波的回波效果對(duì)比示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0047]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0048]在本實(shí)施例中提供了一種電磁波偏折材料，圖2是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的電磁波偏折材料的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，該材料包括:導(dǎo)電層10和附著在導(dǎo)電層10上的功能層20，該功能層20包括至少一個(gè)非金屬的介質(zhì)層22和多個(gè)附著在該介質(zhì)層22上的金屬的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30，其中，多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30排布在介質(zhì)層22的至少一個(gè)表面的第一區(qū)域40中，第一區(qū)域40與未排布導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的第二區(qū)域42的界線50為非直線形。
[0049]通過(guò)本實(shí)施例中的上述材料，將金屬的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30排布成外延非直線形，形成的界線50。由于界線50的存在，由第一區(qū)域40入射至第二區(qū)域50的電磁波發(fā)生程度不同的折射，并且反射值各個(gè)不同的方向，從而減少了電磁波的回波率?；谏鲜龇绞降玫降牟牧?，可以根據(jù)使用的需要設(shè)計(jì)滿足更多應(yīng)用場(chǎng)景的材料，并可以減輕材料的重量。
[0050]需要說(shuō)明的是，上述第一區(qū)域40和第二區(qū)域42是為了便于描述認(rèn)為劃分的兩個(gè)區(qū)域，用于表示導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30聚集排布的區(qū)域和未排布導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的區(qū)域。類似的，界線50也并不是實(shí)際存在的，而是表示排布在第一區(qū)域40最外延的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的末端的連線，以此描述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30排布的方式。
[0051 ] 優(yōu)選地，第一區(qū)域40位于相對(duì)于第二區(qū)域42表面波后到達(dá)的位置上，該表面波為入射到電磁波偏折材料表面上的電磁波在該表面上和與其相對(duì)的另一表面之間形成的表面波。
[0052]當(dāng)介質(zhì)層22有多個(gè)的情況下，將多個(gè)介質(zhì)層22沿垂直于介質(zhì)層22表面的方向堆疊并通過(guò)一定的組裝或連接方式構(gòu)成一個(gè)立體的整體，以形成優(yōu)選的功能層20。
[0053]上述所述的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30在介質(zhì)層22上排布的方式有多種，例如可以是均勻排布的，也可以是非均勻排布的。并且，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30也可以對(duì)稱地非均勻排布在該介質(zhì)層22的兩個(gè)表面上。
[0054]在導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30非均勻地排列在第一區(qū)域40時(shí)，導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的排列形式可以是多種多樣的，下面例舉了集中基本的形式，在實(shí)際應(yīng)用中例舉的基本形式還可以相互結(jié)合使用。
[0055]例如:在第一區(qū)域40內(nèi)，沿一第一方向上的各導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的尺寸大小逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替。其中，尺寸大小的變化包括該導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的一部分的尺寸大小的變化。也可以是整個(gè)導(dǎo)電幾何機(jī)構(gòu)30的尺寸大小一起變化。
[0056]例如:在第一區(qū)域40內(nèi)，沿一第一方向上的各導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的厚度逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替。
[0057]例如:在第一區(qū)域40內(nèi)，沿第一方向上的多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的結(jié)構(gòu)變化。包括沿第一方向?qū)щ妿缀谓Y(jié)構(gòu)30的結(jié)構(gòu)依次不相同，或者交替不相同地周期性或非周期性變化。
[0058]例如:在第一區(qū)域40內(nèi)，沿第一方向的多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的幾何線條的粗細(xì)逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替。
[0059]例如:在第一區(qū)域40內(nèi)，以一方向?yàn)樾蟹较?、垂直于行方向的方向?yàn)榱蟹较?，多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30排布在平行于行方向的多條直線上，排布在一條直線上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30為一行導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，每行導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30上的相鄰兩導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的間距相等。
[0060]例如:多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30按照相鄰兩行導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30之間的間距沿列方向上逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替的方式排布。
[0061]例如:多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30按照每行上相鄰兩導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的間距沿列方向上逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替的方式排布。
[0062]例如:多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30按照制成每個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的材料的介電常數(shù)和/或磁導(dǎo)率沿第一方向逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替的方式排布。
[0063]上述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30非均勻的排列方式都會(huì)對(duì)表面波產(chǎn)生不同的響應(yīng)，從而進(jìn)一步對(duì)表面波進(jìn)行偏折。
[0064]在導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30均勻排列在第一區(qū)域40中的情況下，每個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的形狀、尺寸、幾何線條的粗細(xì)均相同，且導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30周期性地排布。
[0065]優(yōu)選地，上述的界限50包括第一區(qū)域40邊緣上的各個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30上最先接觸到表面波的點(diǎn)的連線。界線50的線形可以為任意非直線形，例如，界線50為周期性曲線或非周期性曲線。優(yōu)選地，該周期性曲線的基本單元為鋸齒形或波浪形。
[0066]例如界線50的一部分或者整個(gè)界線50為由兩條相交線段形成的V字形、曲率半徑變化的弧線形，或者圓弧線形。只要界線50不是直線形，都有一定的削減回波的作用。較優(yōu)地，選取界線50的線形為V字形或者W字形。
[0067]介質(zhì)層22的兩個(gè)表面都可以設(shè)置有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30。優(yōu)選地,介質(zhì)層22的一個(gè)表面設(shè)置有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30，另一個(gè)表面設(shè)置有導(dǎo)電層。
[0068]優(yōu)選的，上述的多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的大小是相同的，也可以是不同的，在本實(shí)施例中并不作限定。
[0069]在一個(gè)優(yōu)選地實(shí)施方式中，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，圖3是根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例的對(duì)稱導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，該結(jié)構(gòu)為90度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)，即導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的拓?fù)鋱D案順時(shí)鐘或者逆時(shí)鐘旋轉(zhuǎn)90度之后都能與原圖案完全重合。圖3所示的結(jié)構(gòu)中包括垂直相交的兩條臂302，每條臂302上都連接有一個(gè)“工”型結(jié)構(gòu)304。在具體應(yīng)用中的結(jié)構(gòu)并不限于上述結(jié)構(gòu)，該對(duì)稱結(jié)構(gòu)可以有多種變形。這種結(jié)構(gòu)上的對(duì)稱，能夠?qū)σ匀我饨嵌热肷涞碾姶挪ㄟM(jìn)行相同的偏折，能夠應(yīng)用于更多的應(yīng)用場(chǎng)景中。但是，需要說(shuō)明的是上述的對(duì)稱結(jié)構(gòu)在本申請(qǐng)的技術(shù)方案中并不是必需的，也可以采用非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30實(shí)現(xiàn)。
[0070]附著在介質(zhì)層22表面上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30包括兩種情況:一種是導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30為平面結(jié)構(gòu)，附著在介質(zhì)層22的表面上；另一種是導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30為立體結(jié)構(gòu)，鑲嵌在介質(zhì)層22的表面上。每個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30由金屬材料制成，例如銀、銅、鋁等。這些金屬絲被刻在或者鑲嵌在介質(zhì)層22表面，以形成一定的幾何結(jié)構(gòu)，這種幾何結(jié)構(gòu)也稱為圖案或者圖形。
[0071]當(dāng)然，也可以采用其他結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30。
[0072]優(yōu)選地，對(duì)于平面結(jié)構(gòu)，可以是“工”字形，包括相互平行且相等的兩個(gè)第一金屬絲、兩端分別連接在兩個(gè)第一金屬絲中點(diǎn)且垂直于第一金屬絲的第二金屬絲。此時(shí)，若沿X方向逐漸減小排布的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的第二金屬絲的長(zhǎng)度，而保持第一金屬絲的長(zhǎng)度不變，沿其他方向的各個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30均相同。通過(guò)這種設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)折射率沿X軸方向逐漸減小，而沿其他方向的折射率不變。其他的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的平面結(jié)構(gòu)可以是:封閉或者不封閉的平面圖形，例如三角形、四邊形、橢圓環(huán)等。
[0073]優(yōu)選地，對(duì)于立體的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30，可以是上述平面結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30在其中心垂直相交并連接所得到的立體結(jié)構(gòu)。
[0074]優(yōu)選地，導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30表面設(shè)有保護(hù)層，介質(zhì)層22和導(dǎo)電層之間通過(guò)粘接和/或緊固件固定的方式連接。該保護(hù)層可以進(jìn)一步將導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30固定在介質(zhì)層22上，以防止導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30脫落。同時(shí)還可以提供電絕緣保護(hù)。
[0075]優(yōu)選地，在導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30之間還填充有吸波材料。
[0076]本實(shí)施例還提供了一種設(shè)備，該設(shè)備包括接收電磁波的外殼，還包括設(shè)置在外殼表面、對(duì)接收到的電磁波進(jìn)行偏折的電磁波偏折材料，該電磁波偏折材料為上述的電磁波偏折材料。
[0077]優(yōu)選地，該電磁波偏折材料通過(guò)粘接和/或緊固件固定的方式連接到外殼上。
[0078]優(yōu)選地，該外殼與電磁波偏折材料是一體成型的。
[0079]介質(zhì)層22 —般是由非金屬材料制成的，例如可以由陶瓷、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料或鐵磁材料中的至少一種材料制成。
[0080]下面結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
[0081]在本優(yōu)選實(shí)施例中，將導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30在介質(zhì)層22上排布成V字形，并附在導(dǎo)電層10上，得到新的材料，該材料中的導(dǎo)電層10可以根據(jù)各種實(shí)際情況的不同要求選取，而結(jié)合排布了導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的介質(zhì)層22之后，削減回波的功能增強(qiáng)了。
[0082]采用上述的材料，不用改變物體(上述導(dǎo)電層10)的形狀，由于導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30能夠?qū)﹄姶挪óa(chǎn)生相應(yīng)，使得電磁波的表面波被消耗，從而降低了回波率。
[0083]需要說(shuō)明的是，在本優(yōu)選實(shí)施例中的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的結(jié)構(gòu)、排布方式可以有多種，只要排布形狀滿足其界限50為非直線形即可。例如，上述優(yōu)選實(shí)施例中導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)30的大小可以相同或不同、其排布可以是周期的或者非周期的，其排布可以是均勻的或者非均勻的。界限50可以是V字形、Z字形、波浪形等任何非直線形。
[0084]圖4、圖5、圖6、圖7和圖8是根據(jù)本申請(qǐng)優(yōu)選實(shí)施例的具有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)和電磁波偏折材料和只有介質(zhì)層、沒(méi)有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的材料在接收不同頻率電磁波后的回波效果對(duì)比示意圖，圖4至圖8所示的接收的電磁波分別為8GHz、9GHz、1GHzUlGHz和12GHz，各圖中，橫軸表不上述電磁波相對(duì)于介質(zhì)層表面的入射角度，縱軸表不單向雷達(dá)散射截面(Monostatic Radar Cross Sect1n,或者 Monostatic RCS)的電磁波回波量,其單位是dBsm，其中曲線I表示具有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的材料的回波效果曲線，曲線2表示沒(méi)有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的材料的回波效果曲線，如上圖所示，在入射角為180度附近采用本申請(qǐng)優(yōu)選實(shí)施例的超材料的回波削減的效果顯著。
[0085]綜上所述，采用上述實(shí)施例或優(yōu)選實(shí)施例，解決了相關(guān)技術(shù)中減小電磁波回波的材料存在的問(wèn)題，從而提供了一種新的減小電磁波回波的材料，并減輕了材料的重量。采用本發(fā)明的電磁波偏折材料，無(wú)需選用具有高電磁損耗的特殊材料，只通過(guò)在普通的介質(zhì)層上設(shè)置排布有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的第一區(qū)域和沒(méi)有導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的第二區(qū)域且兩個(gè)區(qū)域的界線非直線，即可顯著實(shí)現(xiàn)降低RCS回波的效果；并且該電磁波偏折材料的制備工藝簡(jiǎn)單，造型容易，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用設(shè)備外殼的形狀而定制化設(shè)計(jì)，達(dá)到更好的效果。
[0086]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁波偏折材料，包括:導(dǎo)電層(10)和附著在所述導(dǎo)電層(10)上的功能層(20)，所述功能層(20)包括至少一個(gè)非金屬的介質(zhì)層(22)和多個(gè)附著在所述介質(zhì)層(22)上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)排布在所述介質(zhì)層(22)的至少一個(gè)表面的第一區(qū)域(40)中，所述第一區(qū)域(40)與未排布導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)的第二區(qū)域(42)的界線(50)為非直線形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述第一區(qū)域(40)位于相對(duì)于第二區(qū)域(42)表面波后到達(dá)的位置上，所述表面波為入射到所述電磁波偏折材料表面上的電磁波在該表面上和與其相對(duì)的另一表面之間形成的表面波。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述功能層(20)由多個(gè)所述介質(zhì)層(22)堆疊形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)非均勻地排布在所述第一區(qū)域(40)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)非均勻地排布在所述第一區(qū)域(40)包括: 在所述第一區(qū)域(40)內(nèi)，沿第一方向上的各所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)的尺寸大小逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)非均勻地排布在所述第一區(qū)域(40)包括: 在所述第一區(qū)域(40)內(nèi)，沿第一方向上的各所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)的厚度逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)非均勻地排布在所述第一區(qū)域(40)包括: 在所述第一區(qū)域(40)內(nèi)，沿第一方向上的所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)的結(jié)構(gòu)變化。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)非均勻地排布在所述第一區(qū)域(40)包括: 在所述第一區(qū)域(40)內(nèi)，沿第一方向的所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)的幾何線條的粗細(xì)逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁波偏折材料，其特征在于，在所述第一區(qū)域(40)內(nèi)，以一方向?yàn)樾蟹较?、垂直于行方向的方向?yàn)榱蟹较颍龆鄠€(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)排布在平行于所述行方向的多條直線上，排布在一條直線上的導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)為一行導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)，每行導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)上的相鄰兩導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)的間距相等。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)非均勻地排布在所述第一區(qū)域(40)包括: 所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30 )按照相鄰兩行導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30 )之間的間距沿所述列方向上逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替的方式排布。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)非均勻地排布在所述第一區(qū)域(40)包括: 所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)按照每行上相鄰兩導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)的間距沿所述列方向上逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替的方式排布。
12.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)非均勻地排布在所述第一區(qū)域(40)包括: 所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)按照制成每個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)的材料的介電常數(shù)和/或磁導(dǎo)率沿所述第一方向逐漸增大、逐漸減小、先增大后減小、先減小后增大，或者增大和減小依次交替的方式排布。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)均勻地排布在所述第一區(qū)域(40)中。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)均勻地排布在所述第一區(qū)域(40)中包括:每個(gè)所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)的形狀、尺寸、幾何線條的粗細(xì)均相同，且所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30 )周期性排布。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述界線(50)為所述第一區(qū)域(40)邊緣上的各個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)上最先接觸到表面波的點(diǎn)的連線。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述界線(50)為周期性曲線或非周期性曲線。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述周期性曲線為鋸齒形或波浪形。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述介質(zhì)層(22)的一個(gè)表面設(shè)置有所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30 )，另一個(gè)表面設(shè)置有導(dǎo)電層。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)為90度旋轉(zhuǎn)對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)為非對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)為由至少一根金屬絲組成的平面結(jié)構(gòu)或立體結(jié)構(gòu)。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項(xiàng)所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)表面設(shè)有保護(hù)層。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述介質(zhì)層(22)和所述導(dǎo)電層之間通過(guò)粘接和/或緊固件固定的方式連接。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁波偏折材料，其特征在于，所述導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)(30)之間填充有吸波材料。
25.—種設(shè)備,其特征在于,包括接收電磁波的外殼,還包括設(shè)置在所述外殼表面、對(duì)接收到的電磁波進(jìn)行偏折的電磁波偏折材料，所述電磁波偏折材料為權(quán)利要求1至24中任一項(xiàng)所述的電磁波偏折材料。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其特征在于，所述電磁波偏折材料通過(guò)粘接和/或緊固件固定的方式連接到所述外殼上。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備,其特征在于,所述外殼與所述電磁波偏折材料一體成型。
【文檔編號(hào)】H01Q15/00GK104332715SQ201310309617
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2013年7月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月22日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司