吸波体及吸波模块的制作方法

本实用新型涉及吸波结构技术领域，尤其涉及一种吸波体以及具有该吸波体的吸波模块。

背景技术：

在大功率天线测量过程中，吸波将会吸收入射电磁波的电磁能量并将其转化为热量。目前，吸波结构采用硬质泡沫材料制成，众所周知，泡沫材质的吸波结构是热的不良导体，其热导率只有普通塑料的十分之一，热的良导体的百分之一甚至更低。吸波材料在吸收入射电磁波的过程中，大量热量在吸波结构中产生，其表面的热量可以与外部空气对流交换，而内部热量难以快速通过热传导和热辐射进行散失，因此，其内部的热量逐渐积聚并引起温度升高，如图1所示为现有技术的吸波体吸波过程中的内部温度分布图，可以看到，该种情况下，吸波结构的中心温度达到了208.21℃，而其表面温度仅有77.88℃。目前现有的泡沫吸波材料的最高工作温度可达110℃，超过此耐温极限时，会影响吸波材料的吸收性能和物理形态。当温度达到其软化点或熔点时，甚至会造成整体结构不可逆的破坏。同时，如图2所示为现有技术的吸波体在吸波过程中的内部最高温度升温曲线图，可以看出，在吸波过程的前60分钟内，吸波体的内部温度大幅升高，并在120分钟内达到最大温度，而此时温度已超过吸波体的耐温极限，可能造成吸波体的严重破坏，甚至引发火灾。

技术实现要素：

综上所述，本实用新型的目的在于提供一种吸波体，旨在解决现有的吸波体在吸波过程中因其内部热量无法及时移除而导致吸波体整体吸波效果下降，并且其耐电磁波的功率极限较低的问题。

本实用新型是这样实现的，吸波体，包括本体以及导热组件，所述本体为硬质泡沫本体，所述导热组件由所述本体的底端部穿入至所述本体内以使所述本体内部产生的热量通过所述导热组件传导至所述本体的外部。

具体地，所述本体包括基座部和吸波部，所述吸波部由所述基座部的顶端部向上延伸形成，所述基座部呈立方体结构，所述吸波部呈锥形体结构，所述导热组件包括导热件以及连接于所述导热件的导热模块，所述导热件由所述基座部的底端部插入至所述吸波部的内部，所述导热模块贴设于所述基座部的底端部。

具体地，所述导热件为金属的实心锥体件，所述实心锥体件由所述基座部的底端部的中部位置穿入，并插至所述吸波部的内部；

或者，所述导热件为金属的空心锥体件，所述空心锥体件由所述基座部的底端部的中部位置穿入，并插至所述吸波部的内部；

或者，所述导热件为金属的空心圆柱件，所述空心圆柱件由所述基座部的中部位置穿入，并插至所述吸波部的内部。

或者，所述本体包括基座部和吸波部，所述吸波部由所述基座部的顶端部向上延伸形成，所述基座部呈立方体结构，所述吸波部呈锥形体结构，所述导热组件包括进水管、与所述进水管相连通的出水管以及泵体，所述进水管和所述出水管均由所述基座部的底端部插至所述吸波部的内部，冷却水通过所述泵体泵入所述进水管内，再由所述出水管流出。

进一步地，所述基座部上开设有若干第一导热通道，各所述第一导热通道贯穿所述基座部。

优选地，所述第一导热通道的数量为两个，两所述第一导热通道平行间隔设置，并且，两所述第一导热通道平行于所述基座部的底端部，所述第一导热通道的内径小于或等于入射电磁波的波长的一半。

进一步地，所述基座部上还开设有若干第二导热通道，各所述第二导热通道贯穿所述基座部。

优选地，所述第二导热通道的数量为两个，两所述第二导热通道平行间隔设置，两所述第二导热通道均连通于所述第一导热通道，并且，两所述第二导热通道平行于所述基座部的底端部，所述第二导热通道的内径小于或等于入射电磁波的波长的一半。

进一步地，所述本体上还开设若干第三导热通道，各所述第三导热通道依次贯穿所述吸波部与所述基座部。

优选地，所述第三导热通道的数量为两个，两所述第三导热通道平行间隔设置，并且，两所述第三导热通道沿竖直方向依次贯穿所述吸波部与所述基座部，两所述第三导热通道均连通于对应的所述第一导热通道或对应的所述第二导热通道，所述第三导热通道的内径小于或等于入射电磁波的波长的一半。

与现有技术相比，本实用新型提供的吸波体，增设了导热组件。当本体吸收入射电磁波而使其内部热量聚集，温度迅速上升时，导热组件则将本体内部的热量传导至本体的外部，这样，在不改变本体材质的情况下，将本体吸波过程中在其内部产生的热量被导热组件导出至外部，因此，该本体可应对功率更高的电磁波，即提高了本体的耐电磁波的功率极限。

本实用新型还提供一种吸波模块，包括若干个上述所述的吸波体，各所述吸波体呈阵列分布，相邻所述吸波体的基座部拼接在一起，相邻两所述吸波体的第一导热通道相连通，并且，相邻两所述吸波体的第二导热通道相连通。

与现有技术相比，本实用新型提供的吸波模块，在吸波体单体的基础上，未降低原本的吸波性能，并且，耐电磁波的功率极限更高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的吸波体在吸波过程中的内部温度分布图；

图2为现有技术中的吸波体在吸波过程中的内部最高温度升温曲线图；

图3是本实用新型实施例一提供的吸波体的结构示意图；

图4是图3中A-A处的剖视图；

图5是本实用新型实施例一提供的吸波体吸波过程中的内部温度分布图；

图6是本实用新型实施例一提供的内置的实心锥体件的吸波体的剖面图；

图7是本实用新型实施例一提供的内置的空心锥体件的吸波体的剖面图；

图8是本实用新型实施例一提供的内置的空心圆柱件的吸波体的剖面图；

图9是本实用新型实施例一提供的内置有不同导热件的吸波体与现有吸波体的入射电磁波反射系数曲线对比图；

图10是本实用新型实施例一提供的内置有导热件以及开设有导热通道的吸波体与现有吸波体的入射电磁波反射系数曲线对比图；

图11是本实用新型实施例二提供的吸波体的剖面图。

附上附图标记：

吸波体1、本体11、导热组件12、基座部111、吸波部112、导热件121、导热模块122、实心锥头121a、柱状锥身121b、空心锥头121c、管状锥身121d、第一导热通道21、第二导热通道22、第三导热通道23、进入管123、出水管124。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

请参考图3、图5和图6，本实用新型实施例提供的吸波体1，包括本体11及导热组件12，导热组件12用于将本体11的内部热量导出至外部。本体11为硬质泡沫本体11，导热组件12由本体11的底端部穿入至本体11内(这里限定本体11的底端部为其用于放置在桌面的端部，反之，与底端部相对的则为顶端部)。当本体11在吸收入射电磁波而导致其内部温度升高时，导热组件12能够将本体11内部的热量传导至本体11的外部。

本实用新型实施例提供的吸波体1，增设了导热组件12。当本体11吸收入射电磁波而使其内部热量聚集，温度迅速上升时，导热组件12则将本体11内部的热量传导至本体11的外部，如图5所示，本体11的内部最高温度仅为63.691℃。这样，在不改变本体11材质的情况下，将本体11吸波过程中在其内部产生的热量被导热组件12导出至外部，因此，该本体11可应对功率更高的电磁波，即进一步提高本体11的耐电磁波的功率极限。

具体地，请参考图3、图4和图6，在本实施例中，本体11包括基座部111和吸波部112，基座部111呈立方体结构，利用长方体或正方体，方便各本体11拼接在一起，并且，相邻的本体11之间连接的更加牢固。吸波部112由基座部111的顶端部向外竖直凸伸形成，吸波部112呈锥形体结构，锥形体结构的吸波部112效果更佳，同时，热量也最先聚集于吸波部112的内部。导热组件12包括导热件121以及导热模块122，导热模块122可为具有高导热率的金属或流体。导热件121由基座部111的底端部穿入，并插至吸波部112的内部，这样利于将吸波部112内部的热量导出至外部。导热模块122位于基座部111的底端部，并且，导热件121连接于导热模块122，这样，吸波部112和基座部111因吸波过程中在其内部产生的热量通过导热件121源源不断地传导至导热模块122上，而置于外部的导热模块122再与空气热交换，将热量扩散至空气内，即形成一个热传递通道，使得本体11的内热量聚集速率远小于热量传递速率。

具体地，请参考图6，在本实施例中，导热件121为金属的实心锥体件，该实心锥体件包括实心锥头121a以及柱状锥身121b，实心锥头121a伸入于吸波部112的内部，柱状锥身121b由基座部111的底端部的中部位置穿入并连接于实心锥头121a。这里，实心锥头121a的外形与吸波部112的外形相近，便于将吸波部112内的热量传导至外部。

或者，请参考图7，与上述实施例不同之处在于，导热件121为金属的空心锥体件。该空心锥体件包括空心锥头121c以及管状锥身121d，将空心锥头121c伸入于吸波部112的内部，管状锥身121d由基座部111的底端部的中部位置穿入并连接于空心锥头121c。

再者，请参考图8，在本实施例中，导热件121为金属的空心圆柱件，该空心圆柱件的内径沿其穿入本体11的方向逐渐缩小。空心圆柱件也由基座部111的底端部的中部位置穿入并插至吸波部112的内部。

请参考图9，图9为现有吸波体与内置有不同导热件121的吸波体1的入射电磁波反射系数曲线对比图，其中，横坐标为频率，单位GHz；纵坐标为波动幅度，单位为dB。曲线a为现有原型吸波体的反射系数曲线，曲线b为内置有实心锥体件的吸波体1的反射曲线，曲线c为内置有空心锥体件的吸波体1的反射曲线，曲线d为内置有空心圆柱件的吸波体1的反射曲线，从各曲线对比可看出，除了曲线d与曲线a重合度较低外，曲线b与曲线a的重合度以及曲线c与曲线a的重合度均较高，说明在本体11内内置实心锥体件或空心锥体件对其吸波效果无明显影响。同时，当功率密度为3KW/m2时，现有原型吸波体的稳态最大温度为208℃，内置有实心锥体件的吸波体1的稳态最大温度为63.9℃，内置有空心锥体件的吸波体1的稳态最大温度为63.6℃，内置有空心圆柱件的吸波体1的稳态最大温度为65.2℃。

进一步地，请参考图3和图4，在本实施例中，为了进一步降低本体11的内部温度，在基座部111上开设有若干第一导热通道21，各第一导热通道21贯穿基座部111，即利用空气对流的方式，将基座部111的内部热量通过各第一导热通道21传导至外部。当然，根据实际的需求，第一导热通道21的数量以及贯穿方向可相应改变。

具体地，第一导热通道21的内径小于或等于入射电磁波的波长的一半。一般地，电磁波的波长范围为3mm～15m，那么，第一导热通道21的内径范围为1.5mm～7.5m，例如，第一导热通道21的内径可为1.5mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm、32mm、34mm、36mm、38mm、40mm、42mm、44mm、46mm、48mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1m、2m、3m、4m、5m、6m、7m、7.5m。

优选地，请参考图3和图4，第一导热通道21的数量为两个，两第一导热通道21平行间隔设置，并且，两第一导热通道21平行于基座部111的底端部。

进一步地，请参考图3和图4，在本实施例中，在基座部111上还开设有若干第二导热通道22，各第二导热通道22贯穿基座部111，这里，第二导热通道22的作用与第一导热通道21的作用相同，第二导热通道22可与第一导热通道21相连通，也可不连通。当然，根据实际的需求，第二导热通道22的数量以及贯穿方向可相应改变。

具体地，第二导热通道22的内径小于或等于入射电磁波的波长的一半。一般地，电磁波的波长范围为3mm～15m，那么，第二导热通道22的内径范围为1.5mm～7.5m，例如，第二导热通道22的内径可为1.5mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm、32mm、34mm、36mm、38mm、40mm、42mm、44mm、46mm、48mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1m、2m、3m、4m、5m、6m、7m、7.5m。

优选地，请参考图3和图4，第二导热通道22的数量为两个，两第二导热通道22平行间隔设置，两第二导热通道22均连通于第一导热通道21，并且，两第二导热通道22平行于基座部111的底端部。

进一步地，请参考图3、图4和图6，在本实施例中，在本体11上还开设若干第三导热通道23，各第三导热通道23依次贯穿吸波部112与基座部111。第三导热通道23的作用与第一导热通道21的作用相同，第三导热通道23可连通于第一导热通道21或第二导热通道22。当然，根据实际的需求，第三导热通道23的数量以及贯穿方向可相应改变。

具体地，第三导热通道23的内径小于或等于入射电磁波的波长的一半。一般地，电磁波的波长范围为3mm～15m，那么，第三导热通道23的内径范围为1.5mm～7.5m，例如，第三导热通道23的内径可为1.5mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm、24mm、26mm、28mm、30mm、32mm、34mm、36mm、38mm、40mm、42mm、44mm、46mm、48mm、50mm、55mm、60mm、65mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1m、2m、3m、4m、5m、6m、7m、7.5m。

优选地，请参考图3、图4和图6，第三导热通道23的数量为两个，两第三导热通道23平行间隔设置，并且，两第三导热通道23沿竖直方向依次贯穿吸波部112与基座部111，两第三导热通道23均连通于对应的第二导热通道22。当然，两第三导热通道23也可连通于第一导热通道21。

请参考图10，图10为现有吸波体与内置有导热件121以及开设有导热通道的吸波体1的入射电磁波反射系数曲线对比图，其中，横坐标为频率，单位GHz；纵坐标为波动幅度，单位为dB。曲线a为现有原型吸波体的反射系数曲线，曲线b为内置有导热件121以及开设导热通道的吸波体1的反射曲线。从图中可知，曲线a与曲线b的基本吻合，说明在本体11内设置导热件121以及开设导热通道对其吸波效果无明显影响。

实施例二

请参考图11，与上述实施例不同之处在于，导热组件12包括进入管123、与进水管123相连通的出水管124以及泵体(图中未示)，进入管123和出水管124均由基座部111的底端部穿入，并插至吸波部112的内部，冷却水通过泵体泵入进水管123内，再由出水管124流出。这样，通过水冷的方式，将基座部111和吸波部112内的热量导出至外部。

图中未示，本实用新型实施例还提供一种吸波模块，包括上述吸波体1。各吸波体1呈阵列分布，相邻吸波体1的基座部111拼接在一起，相邻两吸波体1的第一导热通道21相连通，并且，相邻两吸波体1的第二导热通道22相连通。

本实用新型实施例提供的吸波模块，在吸波体1单体的基础上，不降低原本吸波性能，并且，耐电磁波的功率极限更高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。