一种适用于电磁兼容暗室的吸波单元及吸波结构的制作方法

1.本实用新型涉及微波吸收技术领域，特别涉及一种适用于电磁兼容暗室的吸波单元及吸波结构。


背景技术：

2.微波吸收体是一种吸收电磁波并且反射、散射和透射都很小的功能体，其中常见的是角锥吸收体，锥吸收体是一种阻抗渐变的宽频带吸收体，目前角锥微波吸收体主要有两种：聚氨酯泡沫角锥吸收体和无纺布角锥吸收体。角锥吸收体截面通常为四棱锥体角锥结构，如专利号为cn209929492u公开的一种刚性高分子泡沫吸波结构，采用的就是四棱锥结构，四棱锥的形状使得交叉极化电磁波在吸收体上均可形成阻抗的渐变，减小表面反射的影响，实现吸收体的宽频带吸收特性和对电磁波的高性能吸收，它是目前对电磁波吸收效果较好的吸收体，通常用于电波暗室的建设。
3.而半电波电磁兼容暗室通常为一个矩形体，其五面均铺设复合型电磁波吸收体，地面为全反射导电地板，一般不覆盖吸波材料，模拟理想开阔场的情况进行各项测试。其中一项电压驻波比测试，需要在地面区域铺设一定数量的电磁波吸收体，以满足测试需求。在五面墙体吸波材料的电磁波损耗一定的情况下，该地面铺设的吸收体对于电磁波斜入射的损耗越强，其暗室技术参数越高，产品测试结果越真实，现有的角锥吸收体，虽其可在电磁波交叉极化时均有很好的损耗吸收，由于其角锥之间的倒尖锥空隙部分仍会有电磁波穿过，即部分电磁波仍会向前传输，造成总体吸收效果偏弱，不适用于电磁兼容暗室地面进行电压驻波比测试。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术存在的现有的现有的角锥吸收体吸收效果弱，不适用于铺设电磁兼容暗室地面进行电压驻波比测试的问题，本实用新型提供一种适用于电磁兼容暗室的吸波单元及吸波结构。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.一种适用于电磁兼容暗室的吸波单元，吸波单元包括基体，所述基体顶端沿宽度方向设有若干个呈阶梯状分布的斧体结构。
7.进一步的，所述的斧体结构沿长度方向均连续设置。
8.进一步的，相邻的斧体结构的斧尖之间的高度差一致。这样斧体结构在竖直方向的高度差不多一致，这样斧体结构平稳的阶梯上升，对于斜入射的电磁波损耗吸收效果更好。
9.进一步的，吸波单元的斧体结构靠外一侧的侧面相互平行。
10.进一步的，所述的斧体结构的斧尖夹角一致。这样斧体结构形状大致相同，一方面排列整齐有序，另一方面便于加工。
11.进一步的，吸波单元为左右对称结构。
12.进一步的，斧体结构的斧尖距离基体底面的高度由中间向两边递减，相邻斧体结构之间的交线距离基体底面的高度也由中间向两边递减。
13.一种吸波结构，由上述的吸波单元拼接形成，吸波结构的斧体结构呈阶梯上升和阶梯下降的交替分布。
14.进一步的，吸波结构的一侧设有电磁波发射端，另一侧设有电磁波接收端，斧体结构靠近电磁波发射端一侧面为吸收面，所述的吸收面上某一点与电磁波发射端的连线位于经过此点并垂直于吸收面的法线的上方，或者吸收面上某一点与电磁波发射端的连线与经过此点并垂直于吸收面的法线重合。根据几何光学入射法，大大降低了电磁波入射角，最大限度发挥吸波材料吸收率，最大限度降低接收端所接收到的反射波和绕射波。
15.进一步的，所有斧体结构的中心线垂直于电磁波发射端与电磁波接收端的连线，这样发射的电磁波经由斧体结构多次来回反射从而并被吸收。
16.有益效果：
17.(1)本实用新型的吸波单元包括阶梯状分布的若干斧体结构，在电磁波斜入射时，对经过的电磁波部分进行相应损耗，故相较于角锥材料可更好的提高电磁波损耗吸收性能，由此应用于电磁兼容暗室地面进行电压驻波比测试，以提高性能指标，有力推动了电磁兼容测试的发展；
18.(2)斧体结构在长度方向是连续设置的，即每个斧体都是连续的长条形的结构，能够阻挡更好的阻挡电磁波向前传输，进一步提升吸收效果；
19.(3)斧体结构的斧尖呈统一高度差阶梯上升或阶梯下降，且斧尖夹角一致，即大致相同的斧体结构呈阶梯状整齐排列，进一步提升传输经过的电磁波的损耗吸收；
20.(4)吸波结构的一侧设有电磁波发射端，另一侧设有电磁波接收端，斧体结构靠近电磁波发射端一侧面为吸收面，所述的吸收面上某一点与电磁波发射端的连线位于经过此点并垂直于吸收面的法线的上方。根据几何光学入射法，大大降低了电磁波入射角，最大限度发挥吸波材料吸收率，最大限度降低接收端所接收到的反射波和绕射波，从而提高了电磁波损耗性能。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
22.图1为实施例1的吸波单元的结构横截面示意图；
23.图2为实施例2的吸波单元的结构横截面示意图；
24.图3为电磁兼容暗室中驻波比测试布局剖面示意图；
25.图4为图3中e处的局部放大图；
26.图5为电磁波被反射吸收原理示意图。
27.其中，1、吸波单元，11、基体，111、底座，112、竖直面，12、斧体结构，图1中l为底座长度，w为底座宽度，h为总高度，h为底座高度，h1为斧体结构一侧高度；θ为斧尖夹角。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
30.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
32.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
33.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
34.如图1～2，为本实用新型的一种适用于电磁兼容暗室的吸波单元，吸波单元1包括基体11，所述基体11顶端沿宽度方向设有若干个呈阶梯状分布的斧体结构12。长度方向上，可以某个斧体结构12存在间隙，然后相邻的斧体结构12在对应间隙是连续的，即吸波单元1整体在长度上是连续的，优选的，本实用新型的斧体结构12在长度方向均是连续设置的，这
样能够阻挡更好的阻挡电磁波向前传输，进一步提升吸收效果。
35.吸波单元1包括但不限于以下实施例：
36.实施例1：
37.如图1，吸波单元1为左右对称结构。斧体结构12的斧尖距离基体11底面的高度由中间向两边递减，相邻斧体结构12之间的交线距离基体11底面的高度也由中间向两边递减。
38.相邻的斧体结构12的斧尖之间的高度差一致。吸波单元1的斧体结构12靠外一侧的侧面相互平行。斧体结构12的斧尖夹角θ一致。
39.基体11包括底座111，底座111侧壁设有便于与相邻的吸波单元1拼接的竖直面112。
40.此实施例的吸波单元1如图1所示，吸波单元的尺寸l
×w×
h为610
×
610
×
500mm，包括高度h为20mm、长宽l
×
w为610
×
610mm的底座111，底座111上方为对称布局的斧体结构12，斧体结构12与底座长度l一致为610mm，θ角为24
°
、高度h1为240mm，斧体结构12数量为7排，其中6排尺寸一致，形状对称，最上一排的斧体结构12为轴对称结构。
41.根据型号总高度不同，排尖数量与尺寸也相应不同，包括但不限于以下规格：300型的斧体结构12数量为5排，总高300mm；500型的斧体结构12数量为7排，总高500mm；700型的斧体结构12数量为7排，总高700mm。
42.本实施例的吸波单元1优先选用发泡后的聚氨酯泡沫为载体，按照设计结构及尺寸进行仿形切割，切割成型后再通过浸渍一定配比的阻燃吸波剂，制成具有高阻燃，电磁波斜入射强吸收的特殊用途吸波材料成品。
43.实施例2：
44.如图2，吸波单元1为实施例1的吸波单元1的一半，需要通过本实施例中两个吸波单元1拼接形成实施例1的吸波单元1。
45.实施例3：
46.本实施例的吸波单元1为实施例1的吸波单元1的两倍或以上。
47.另外，本实用新型还提供一种吸波结构，吸波结构由上述的吸波单元1拼接形成，铺设于电磁兼容暗室地面进行电压驻波比测试，铺设完成的吸波结构的斧体结构12呈阶梯上升和阶梯下降的交替分布。
48.需要说明的是，理论上，只要能拼接成本实用新型的吸波结构的单元均属于本实用新型的吸波单元的保护范围内，优选使用实施例1中的吸波单元12。
49.图3中为电压驻波比测试布局剖面图，图3所示吸波结构的使用布局为从发射端转台边铺设至接收端，摆放方式为斧尖方向与发射、接收端连线垂直并平铺于地面，一般由转台外侧整齐铺设至接收天线下方。为更好理解，加入了部分电磁波传输路径的具象化表征。图中a为电磁兼容暗室中驻波比测试时发射天线位置，即电磁波发射端，b为接收天线位置，c为地面，d为顶面，其中顶面为铺设的常规复合型吸波材料，一般由铁氧体瓦和吸波材料匹配安装而成，其可有效吸收由a至d再到b路径的电磁波；两墙面为相同原理进行电磁波损耗吸收。而经过地面c路径的电磁波。
50.其中，斧体结构12靠近电磁波发射端一侧面为吸收面，如图4，所述的吸收面上某一点与电磁波发射端的连线位于经过此点并垂直于吸收面的法线的上方，或者吸收面上某
一点与电磁波发射端的连线与经过此点并垂直于吸收面的法线重合，斧体结构12的中心线垂直于电磁波发射端与接收端的连线，本实用新型中，电磁波发射端与接收端的连线大致为水平线，所以斧体结构12的中心线大致呈竖直线。如图5，斧体结构12可以将斜入射的电磁波向下反射，然后电磁波经由斧体结构12多次来回反射并被吸收，从而提高了电磁波损耗性能，因此，通过本实用新型而铺设的阶梯状材料时可更加有效的进行损耗吸收。
51.本实用新型电磁兼容暗室及微波暗室吸波结构采用的实施例1中的吸波结构单元1的规格如表1所示，测试的吸收性能如表2所示，其中，图3中，吸波单元12的斧体结构12的斧尖的连线与水平方向夹角为60
°
。
52.表1吸波单元规格
53.型号底部尺寸(l
×
w)总高度(h)重量(kg)300610
×
610mm300mm4.0500610
×
610mm500mm6.0700610
×
610mm700mm8.0
54.表2吸波结构吸收性能
[0055][0056]
由表2可以看出，电磁波由a处发射天线发出，经过地面c上吸波结构进行最大程度的电磁波损耗，提高测试环境的电压驻波比，创造更加优化的测试环境，用以提高产品在该环境下测试时的指标标校，有力推动电磁兼容方面的发展进步。
[0057]
以上，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。