一种超材料隐身结构的制作方法

本实用新型涉及微波超材料领域，尤其涉及一种超材料隐身结构。

背景技术：

针对表面行波产生的区域，针对飞行器表面的小台阶、缝隙或导电率不同材料交接处进行抹平或缓降台阶、减少开口和缝隙，包括对机身、翼面端面和各种开口、缝隙倾斜或锯齿设计。

在隐身设计中，目标物体在大角度掠入射情况下产生的表面行波是不可忽视的。当入射波沿小角度掠向机身表面时会引起导电机身表面感应出行波，行波沿机身和翼面展向前行，遇到导电率不连续的边缘返回，同时在入射波方向形成二次反射。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种超材料隐身结构，以解决上述问题的至少一个方面。

根据本实用新型的一方面，一种超材料隐身结构，包括标准行波板和边缘导电率连续的电阻膜基材，电阻膜基材带有齿结构，分为电阻膜a、电阻膜b、电阻膜c、电阻膜d，标准行波板一端为直角模块，另一端为第一矩形模块；电阻膜a、电阻膜b、电阻膜c、电阻膜d依次配合在形成隐形构造的第二矩形模块，第二矩形模块与第一矩形模块连接。

利用连续的电阻膜来过渡从金属到空气的部分，电阻膜a的方阻的取值范围为50～75欧姆每方，电阻膜b的方阻的取值范围为75～110欧姆每方，电阻膜c的方阻的取值范围为125～135欧姆每方，电阻膜d的方阻的取值范围为750～780欧姆每方，通过优化电阻膜的表面阻值及结构形式来达到对于目标物体表面行波的抑制以达到隐身效果。

进一步，所述电阻膜a的一端为平滑面，另一端的齿角度为90°的齿结构；所述电阻膜b的两端均为齿角度是90°的齿结构；所述电阻膜c的一端为齿角度是90°的齿结构，另一端为齿角度是127°的齿结构；所述电阻膜d的一端为齿角度是127°的齿结构，另一端为平画面。

进一步，电阻膜a、电阻膜b、电阻膜c、电阻膜d依次通过齿间隙配合连接。

进一步，该隐身结构可以贴覆在结构件表面或夹在结构中间(介质基材，复合材料，蜂窝结构等)，均可达到降低雷达散射面的隐身的效果。

本实用新型的有益效果是：将原有导电率不连续的边缘转变为导电率连续的边缘，降低目标表面的行波，从而降低目标的雷达散射面，达到隐身的效果。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是电阻膜的结构示意图；

图3是电阻膜的安装示意图；

图4是本实用新型隐身的效果演示图。

1-标准行波、2-电阻膜基材、201-电阻膜a、202-电阻膜b、203-电阻膜c、204-电阻膜d。

具体实施方式

下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1、图2中，一种超材料隐身结构，包括标准行波板和边缘导电率连续的电阻膜基材，电阻膜基材带有齿结构，分为电阻膜a、电阻膜b、电阻膜c、电阻膜d，标准行波板一端为直角模块，另一端为第一矩形模块；电阻膜a、电阻膜b、电阻膜c、电阻膜d依次配合在形成隐形构造的第二矩形模块，第二矩形模块与第一矩形模块连接。

利用连续的电阻膜来过渡从金属到空气的部分，电阻膜a的方阻的取值范围为50～75欧姆每方，电阻膜b的方阻的取值范围为75～110欧姆每方，电阻膜c的方阻的取值范围为125～135欧姆每方，电阻膜d的方阻的取值范围为750～780欧姆每方，通过优化电阻膜的表面阻值及结构形式来达到对于目标物体表面行波的抑制以达到隐身效果。

本实施例中，所述电阻膜a的一端为平滑面，另一端的齿角度为90°的齿结构；所述电阻膜b的两端均为齿角度是90°的齿结构；所述电阻膜c的一端为齿角度是90°的齿结构，另一端为齿角度是127°的齿结构；所述电阻膜d的一端为齿角度是127°的齿结构，另一端为平画面。

每层电阻膜的形状，主要是锯齿角度，是电磁波在不均匀的电阻膜中产生偏转后，有效的将其散射掉(不原路返回，而被雷达接受到)后设定出来的特定角度。

本实施例中，电阻膜a、电阻膜b、电阻膜c、电阻膜d依次通过齿间隙配合连接。

如图3，本实施例中，该隐身结构可以贴覆在结构件表面或夹在结构中间(介质基材，复合材料，蜂窝结构等)，均可达到降低雷达散射面的隐身的效果。

如图2，本实施例中，电阻膜a的齿个数为4，高度为400mm，宽度为50mm；电阻膜b的两端齿个数均为4，高度为400mm，宽度为100mm；电阻膜c的两端齿个数均为4，高度为400mm，齿宽度为75mm；电阻膜d的齿个数为4，高度为400mm，宽度为50mm。

本实施例中，标准行波板的长度为1100mm，第一矩形模块的900mm，高度为400mm。

本实施例中，第二矩形模块的长度为150mm，高度为400mm。

本实施例中，利用电阻膜a、b、c、d连续变化阻抗，将标准行波板(材质为PEC理想导体，电导率为无穷大)的0Ω的特性阻抗平滑过渡到377Ω的空气的特性阻抗，再利用不同角度的边缘对表面行波产生散射，使得表面行波不会“沿原路”返回，而被雷达发现，降低雷达散射面(RCS)的值。

如图4，射线1为入射雷达波，射线2为因为散射而无法被雷达有效接收到的雷达波，而射线3为被雷达接受到的由目标体边缘产生的返回行波，而射线4为沿着目标表面传播到后方的行波，也不会被雷达接收到。本实用新型主要以散射和减少返回的行波的方式达到隐身的效果。

电阻膜a、b、c、d连续的阻抗只是为了将标准行波板(材质为PEC理想导体，电导率为无穷大)的0Ω的特性阻抗平滑过渡到377Ω的空气的特性阻抗，通过逐渐增大的阻抗，将表面行波传输面的阻抗从0Ω逐渐过渡到377Ω，可以是4阶匹配阻抗，也可以是3阶或者无穷多阶(无穷多时效果最好，但是考虑到工程上的实际应用，阻抗匹配的阶数不易过多)，电阻膜本身对于电磁波也有一定的衰减作用，电阻膜a b c主要考虑阻抗的平滑过渡，而电阻膜d兼顾过渡与衰减的效果。

以上仅为本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可进行若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。