透波结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种透波结构，包括多个部分，多个部分之间具有至少一个结合部；至少一个结合部其中的至少一个结合部的线型包括折线形或曲线形或锯齿形中的一种或多种。应用本实用新型的技术方案，在透波结构多个部分的交界处为非直线形，令入射电磁波经过非直线的边界散射，降低了透波结构正面的可探测性。
【专利说明】透波结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及天线及电子设备领域，具体而言，涉及一种透波结构。
【背景技术】
[0002]现有技术中有一种可用于天线罩的透波材料是全金属的，但全金属的透波材料令电磁波无法通过，也就是说透波材料方向的通讯及侦测的机能失效。为了令部分电磁波可以通过透波材料部分，通常会将透波材料的一部分使用非金属纤维或树脂等透波材料制成，例如图1中示出的透波材料，包括作为天线基材的金属部分10’，以及用于电磁波通过的透波材料部分20’。但是，这种透波材料在电磁波探测中的可探测性很大，如何改变透波材料的结构以降低透波材料正面的可探测性是目前需要解决的问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在提供一种透波结构，以解决现有技术中的透波材料可探测性大的问题。
[0004]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种透波结构，包括多个部分，至少两个部分之间具有一个结合部；该结合部的线型包括折线形或曲线形或锯齿形中的一种或多种。
[0005]进一步地，透波结构的多个部分由至少两种不同的材质制成
[0006]进一步地，包括第一材质的第一部分和第二材质的第二部分，第一部分与第二部分之间具有结合部。
[0007]进一步地，第一部分为导电部分，第二部分为电磁波可穿透的透波部分。
[0008]进一步地，导电部分为金属部分或复合在一起的金属层和透波材料或复合在透波材料内部的一层或多层导电几何结构或金属与透波材料构成的导电几何结构。
[0009]进一步地,金属层为设置在导电部分表面的金属箔。
[0010]进一步地，金属部分为银或铜或铝制成，透波材料为单一材料或复合材料。
[0011]进一步地，复合材料包括非金属纤维、热固树脂、热塑树脂、蜂窝泡沫、纤维增强树脂中的一种或多种。
[0012]进一步地，导电部分的长度与结合部的折线或曲线或锯齿的长度相等。
[0013]进一步地，导电部分的长度为10至300毫米，结合部的折线或曲线或锯齿长度为10至90毫米。
[0014]进一步地，锯齿形在圆周上每个锯齿占据的角度范围为120度至15度，锯齿形的数量范围为共有3个至24个锯齿。
[0015]进一步地,锯齿形为均分锯齿或者非均分锯齿。
[0016]进一步地，锯齿形的单个齿的边界线为直线或曲线。
[0017]进一步地，边界线的曲线为圆弧或椭圆弧或抛物线或双曲线。
[0018]进一步地，边界线的曲线为多种曲线的组合。
[0019]进一步地，导电部分和透波部分的表面处于同一面或处于异面。
[0020]进一步地，锯齿形中的锯齿的长度均相等或不均相等。
[0021]应用本实用新型的技术方案，在透波结构的多个部分的交界处为非直线形，令入射电磁波经过非直线的边界散射，降低了透波结构正面的可探测性。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0023]图1示出了现有技术中的透波材料；
[0024]图2示出了本实用新型的透波结构的第一实施例；
[0025]图3示出了本实用新型的透波结构的第一实施例的可探测性仿真效果图；
[0026]图4示出了本实用新型的透波结构的第二实施例；
[0027]图5示出了本实用新型的透波结构的第三实施例；以及
[0028]图6示出了本实用新型的透波结构的第三实施例的可探测性仿真效果图。
【具体实施方式】
[0029]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0030]本实用新型的透波结构包括金属部分10和可以通过电磁波的透波部分20(使用非金属纤维或树脂等可由电磁波穿透的透波材料制成)，透波结构的金属部分10与透波部分20的结合处设置成锯齿形的结合部30，即两部分以锯齿形交界。该锯齿形结合部30令入射电磁波散射，以降低透波结构正面的可探测性。这里的锯齿形是指具有多个凸起部(多个峰和谷)的非直线形，例如波浪形也是一种圆弧过渡的曲线形的锯齿。或者展开来说，可以是折线形，曲线形或锯齿形。
[0031]由于锯齿形界线的存在，电磁波在穿透透波结构时发生程度不同的折射，并且反射向各个不同的方向，从而减少了电磁波的回波率，因此得以降低了透波结构正面的可探测性。
[0032]结合部30的几何形式可以是多种多样的，下面例举了几种基本的形式，在实际应用中例举的基本形式之间还可以相互结合使用。
[0033]参见图2所示，本实用新型的第一实施例的透波结构包括金属部分10和可以通过电磁波的透波部分20，后面采用铜材的金属部分10的长度为1mm(这里的长度是指从透波结构底端到金属部分开始与透波部分20之间锯齿形交界的距离)，金属部分10和透波部分20之间的锯齿形结合部长度为1mm(这里的长度是指锯齿本身从峰顶到谷底的距离，或是折线形和曲线线占据的最大长度)。以一个圆共360度计算，该透波结构每30度有一个锯齿，即共有12个锯齿。金属部分10的长度与结合部的锯齿的长度可以相等，以获得最佳的银齿效果。
[0034]参见图3所示，该图示出了第一实施例的透波结构正面可探测性的电磁场软件仿真实验结果(CST仿真)。在图中，横坐标为测试频率，单位为GHz，纵坐标为单基雷达散射面积，单位为平方米分贝(dBsm)。O号线是现有技术透波结构的可探测性曲线(即图1中示出的方案)，I号线是每30度一个锯齿的本实用新型的透波结构的可探测性曲线(即图2中示出的方案)。
[0035]仿真结果表示:在设计针对的1GHz处，本实用新型加锯齿的透波结构的正面可探测性明显比现有技术要低得多。一般来说，铜面积越高可探测性越大，而本实用新型加锯齿后透波结构的铜面积比没有加锯齿的铜面积大，加锯齿透波结构的可探测性原本应该更大，但实际上锯齿部会令入射电磁波散射，结果正面的可探测性更低。
[0036]参见图4所示，本实用新型的锯齿部的朝向位置可以旋转，图4中示出的本实用新型的第二实施例相对于图2中示出的第一实施例锯齿方向旋转了 15度。仿真结果表明，当透波结构的锯齿朝向转动时，透波结构的正面可探测性只会有很少改变，即锯齿相对位置只会对可探测性有很少的影响。
[0037]参见图5所示，本实用新型的第三实施例在透波结构的金属部份加锯齿，以降低透波结构正面的可探测性。该第三实施例针对9GHz的电磁波。
[0038]第三实施例中的透波结构后面金属部分长度为300mm,铜锯齿长度为90mm。以一个圆共360度计算，该透波结构每15度有一个锯齿，即共有24个锯齿。
[0039]参见图6所示，该图示出了第三实施例的透波结构正面可探测性的CST仿真结果。O号线是后面铜为长度300_的现有技术透波结构的可探测性曲线，I号线是后面铜长度300_，锯齿为长度90_，每15度一个锯齿的本实用新型的透波结构的可探测性曲线(即图5中示出的方案)。在图中，横坐标为测试频率，单位为GHz，纵坐标为单基雷达散射面积，单位为平方米分贝(dBsm)。仿真结果表示:在设计针对的9GHz处，该实施例的透波结构的正面可探测性明显比现有技术要低得多。
[0040]这种不同的锯齿密度的设计是为了使特定GHz频率的电磁波在锯齿形的结合部发生强烈散射。从而大大减低透波结构针对的目标频率的电磁波的可探测性。
[0041]本实用新型提供了两种不同频率的透波结构，类似地，本领域技术人员可以通过实验，设置相应的齿数、面积等参数；将本实用新型的方案扩展到其他需要的目标频率。
[0042]该透波结构可以用于基站天线、微波天线、球形天线的天线罩等。
[0043]优选地，本发明的金属部分并不限于铜，而是可以采用以下任一种或者几种组合金属材料:固体金属材料、液体金属材料、流体状金属材料和粉状物金属材料，也可以是多种状态下的金属材料的组合使用。固体金属材料包括金、银、铜、铝等高导电金属，还可以使用其他的金属或者合金。金属部分也可以是完全由金属制成，或是在复合材料、透波材料中设置一层或多层金属夹层，或是在复合材料表面贴一层金属层或金属箔。只要该金属部分可以导电即可。金属夹层可以是纯金属层，也可以是导电几何结构，导电几何结构是指由金属与其他材料在平面上穿插分布形成几何分布图案的结构，例如金属嵌入在透波材料中形成特定图案。金属部分本身也可以是具有几何分布图案的导电几何结构。
[0044]优选地，锯齿形为均分锯齿或者非均分锯齿。均分锯齿是指锯齿在圆周线上等距分布，每个锯齿与相邻锯齿之间的距离均相等。非均分锯齿是指锯齿在圆周线上不是等距分布，某些锯齿之间距离大，某些锯齿之间距离小。本发明的锯齿只需要具有凸起结构即可，所以圆周上至少为一个，可以为三个，可以为对称锯齿，可以为非对称锯齿。最多则无上限。
[0045]进一步优选地，非均分锯齿从一起始锯齿沿第一方向(例如顺时针或逆时针)上的各个锯齿之间的距离大小可以是逐渐增大、逐渐减小、先增大后减小、先减小后增大，或者增大和减小依次交替。
[0046]优选地，锯齿形的单个齿的边界线为直线或曲线。在实际应用中，交界线整体为锯齿形，但每一个锯齿的边线形状可以按照实际需求做出设计，例如为直线或曲线，进一步地，曲线为圆弧或椭圆弧或抛物线或双曲线。也可以是多种不同曲率的曲线的组合。
[0047]优选地，锯齿形的结合部除了平面上的形状以外，在立体方面也可以是金属部分和透波部分的表面处于异面，也就是一部分相对于另一部分凸起或凹陷，这样交界线就不仅仅是平面的锯齿而是立体的锯齿。
[0048]优选地，结合部30还可以采取一种与金属部分10和可以通过电磁波的透波部分20均不同的材质制成，例如镶嵌一条金属丝，这样结合部30就不再是一种几何上的界线，而是一种实际存在的分割带。
[0049]优选地，锯齿形中的锯齿的长度均相等或不均相等(这里的长度是指锯齿本身从峰顶到谷底的距离)。为了具体的实际需要，可以将锯齿的长度设计成相等的，也可以设计成不相等的，也就是有些锯齿长，有些锯齿短。
[0050]进一步优选地，锯齿从一起始锯齿沿第一方向(例如顺时针或逆时针)上的各个锯齿的长度大小可以是逐渐增大、逐渐减小、先增大后减小、先减小后增大，或者增大和减小依次交替。
[0051]优选地，在透波结构整体，金属部分10、透波部分20和结合部30上还可以铺设吸波材料。而且结合部30本身也可以是吸波材料制成，也就是在金属部分10和透波部分20之间填充有吸波材料。
[0052]优选地，本发明不限于金属部分和透波部分这样的材质，只要是涉及到需要对穿过的电磁波进行散射的材料均可以采取本发明的锯齿形结合部。这里的实施例仅仅举例说明，还可以有多种实施方式，例如第一部分是电磁波偏折材料，第二部分是透波结构。例如第一部分是金属部分，第二部分是非金属材料制成的，可以由陶瓷、高分子材料、铁电材料、铁氧材料或铁磁材料中的至少一种材料制成。
[0053]优选地，透波结构为单一材料或复合材料。
[0054]优选地，复合材料可以包括以下组分:非金属纤维、热固树脂、热塑树脂、蜂窝泡沫、纤维增强树脂中的一种或多种。
[0055]优选地，本发明的金属部分和透波部分是一体成型的。
[0056]从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果:在透波结构的金属部份加锯齿，令入射电磁波散射，降低了透波结构正面的可探测性。
[0057]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种透波结构，包括多个部分，其特征在于，至少两个部分之间具有一个结合部(30)，所述结合部(30)的线型为折线形或曲线形或锯齿形中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的透波结构，其特征在于，所述透波结构的多个部分由至少两种不同的材质制成。
3.根据权利要求2所述的透波结构，其特征在于，所述多个部分包括第一材质的第一部分(10)和第二材质的第二部分(20)，所述第一部分(10)与所述第二部分(20)之间具有所述结合部(30)。
4.根据权利要求3所述的透波结构，其特征在于，所述第一部分为导电部分，所述第二部分为电磁波可穿透的透波部分。
5.根据权利要求4所述的透波结构，其特征在于，所述导电部分为金属部分或复合在一起的金属层和透波材料或复合在透波材料内部的一层或多层导电几何结构或金属与透波材料构成的导电几何结构。
6.根据权利要求5所述的透波结构，其特征在于，所述金属层为设置在所述导电部分表面的金属箔。
7.根据权利要求5所述的透波结构，其特征在于，所述金属部分为银或铜或铝制成，所述透波材料为单一材料或复合材料。
8.根据权利要求7所述的透波结构，其特征在于，所述复合材料为非金属纤维、热固树月旨、热塑树脂、蜂窝泡沫或纤维增强树脂。
9.根据权利要求4所述的透波结构，其特征在于，所述导电部分的长度与所述结合部(30)的折线或曲线或锯齿的长度相等。
10.根据权利要求9所述的透波结构，其特征在于，所述导电部分的长度为10至300毫米，所述结合部(30)的折线或曲线或锯齿长度为10至90毫米。
11.根据权利要求1所述的透波结构，其特征在于，所述锯齿形在圆周上每个锯齿占据的角度范围为120度至15度，所述锯齿形的数量范围为共有3个至24个锯齿。
12.根据权利要求1所述的透波结构，其特征在于，所述锯齿形为均分锯齿或者非均分锯齿。
13.根据权利要求1所述的透波结构，其特征在于，所述锯齿形的单个齿的边界线为直线或曲线。
14.根据权利要求13所述的透波结构，其特征在于，所述边界线的曲线为圆弧或椭圆弧或抛物线或双曲线。
15.根据权利要求13所述的透波结构，其特征在于，所述边界线的曲线为多种曲线的组合。
16.根据权利要求4所述的透波结构，其特征在于，所述导电部分和所述透波部分的表面处于同一面或处于异面。
17.根据权利要求1所述的透波结构，其特征在于，所述锯齿形中的锯齿的长度均相等或不均相等。
【文档编号】H01Q15/02GK204088576SQ201320839561
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】不公告发明人 申请人:深圳光启创新技术有限公司