基于记忆合金的立式V型连续可调频选微单元结构的制作方法

本发明涉及飞行器结构设计，具体涉及基于记忆合金的立式v型连续可调频选微单元结构。

背景技术：

1、形状记忆合金：一种通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的合金,通过温度变化可以调控材料内部的晶相，从而使得结构几何尺寸在两个状态中进行变化。

2、频率选择表面：一种由大量无源谐振微单元组成的周期性阵列结构，通过设计谐振微单元的平面几何尺寸和形状，对特定频段的电磁波呈现全反射或者全传输功能的结构。微单元结构:频率选择表面的最小周期单元结构。

3、传统的频率选择表面，其全反射或者全传输的功能特性，由微单元结构出厂前的状态限制，在使用过程中无法进行调整，在应对复杂多变使用环境时存在局限性。

技术实现思路

1、发明目的：

2、本发明提出基于形状记忆合金的立式v型连续可调频选微单元结构，利用形状记忆合金随温度变化几何尺寸变形的特性，在不影响滤波质量的前提下，达到频率选择表面工作频段可随时连续调控的目的

3、技术方案：

4、提出了基于记忆合金的立式v型连续可调频选微单元结构，包括金属面层、支撑架、v型记忆合金变形体、绝缘隔离和金属片；阵列的多个所述金属片能够构成电磁波的频率选择表面；

5、所述v型记忆合金变形体的尖端为固定端，所述v型记忆合金变形体的两个叉臂形成自由端，所述金属面层固定设置在支撑架的顶部，且金属面层开有窗口，所述v型记忆合金变形体的固定端与所述支撑架固定为一体，所述v型记忆合金变形体对应所述窗口设置，所述v型记忆合金变形体的每个叉臂端部均固定有金属片，且在金属片与叉臂端部之间设置有隔离作用的所述绝缘材料；两个叉臂端部固定的所述金属片为搭接，所述v型记忆合金变形体受热变形会使得搭接的所述金属片之间相互滑动，从而改变两个搭接金属片的整体投影面积。

6、进一步的，所述金属面层与所述金属片的材质相同。

7、进一步的，所述金属面层与所述金属片的材质不相同。

8、更进一步的，所述金属片的材质为铜。

9、进一步的，所述支撑架具有固定接口，多个所述支撑架能够固定为整体，使得各支撑架上的金属面层阵列式形成整体。

10、进一步的，所述v型记忆合金变形体与所述支撑架之间通过胶粘或者插接的方式固定。

11、提出了基于记忆合金的立式v型连续可调频选微单元结构，包括金属面层、支撑架、v型记忆合金变形体、绝缘隔离和金属片；阵列的多个所述金属片能够构成电磁波的频率选择表面；

12、所述v型记忆合金变形体的尖端为固定端，所述v型记忆合金变形体的两个叉臂形成自由端，所述金属面层固定设置在支撑架的顶部，且金属面层开有阵列式的多个窗口，多个所述v型记忆合金变形体的固定端均与所述支撑架固定为一体，每个所述v型记忆合金变形体对应一个窗口，且每个所述v型记忆合金变形体的两个叉臂端部均固定有金属片，且在金属片与叉臂端部之间设置有隔离作用的所述绝缘材料；两个叉臂端部固定的所述金属片为搭接，所述v型记忆合金变形体受热变形会使得搭接的所述金属片之间相互滑动，从而改变两个搭接金属片的整体投影面积。

13、参见图1，通过反复拉伸训练，使得其角度可以随温度的变化而改变，从而使得可调频选结构的单元投影面积实现可控变形。通过优化v型单元的叉臂与金属片之间为绝缘设计，消除了该类单元结构的频率耦合问题，提高频选单元的滤波质量。

14、形状记忆合金通过高低温循环训练制备，使得单元结构的状态稳定；通过温度调控装置(支撑结构中的流道、或是底部覆盖加热板)对微单元结构进行加热或者冷却，使得连续可调微单元结构在状态1与状态2之间变化，从而调整频选结构的滤波特性，特性曲线变化如图3所示。

15、技术效果：

16、本发明通过结构设计，使得频率选择表面实现连续可调功能，从而极大的提高了频选表面的适用范围，为地面设备或者飞机雷达面临的复杂电磁环境，提供了一种应对方法，扩展了频率选择表面的实用性。

技术特征：

1.基于记忆合金的立式v型连续可调频选微单元结构，其特征在于：包括金属面层、支撑架、v型记忆合金变形体、绝缘隔离和金属片；阵列的多个所述金属片能够构成电磁波的频率选择表面；

2.根据权利要求1所述的基于记忆合金的立式v型连续可调频选微单元结构，其特征在于：所述金属面层与所述金属片的材质相同。

3.根据权利要求1所述的基于记忆合金的立式v型连续可调频选微单元结构，其特征在于：所述金属面层与所述金属片的材质不相同。

4.根据权利要求2或3所述的基于记忆合金的立式v型连续可调频选微单元结构，其特征在于：所述金属片的材质为铜。

5.根据权利要求1所述的基于记忆合金的立式v型连续可调频选微单元结构，其特征在于：所述支撑架具有固定接口，多个所述支撑架能够固定为整体，使得各支撑架上的金属面层阵列式形成整体。

6.根据权利要求1所述的基于记忆合金的立式v型连续可调频选微单元结构，其特征在于：所述v型记忆合金变形体与所述支撑架之间通过胶粘或者插接的方式固定。

7.基于记忆合金的立式v型连续可调频选微单元结构，其特征在于：包括金属面层、支撑架、v型记忆合金变形体、绝缘隔离和金属片；阵列的多个所述金属片能够构成电磁波的频率选择表面；

8.根据权利要求7所述的基于记忆合金的立式v型连续可调频选微单元结构，其特征在于：所述金属面层与所述金属片的材质相同。

9.根据权利要求7所述的基于记忆合金的立式v型连续可调频选微单元结构，其特征在于：所述金属面层与所述金属片的材质不相同。

10.根据权利要求8或9所述的基于记忆合金的立式v型连续可调频选微单元结构，其特征在于：所述金属片的材质为铜。

技术总结
本发明涉及基于记忆合金的立式V型连续可调频选微单元结构，包括金属面层、支撑架、V型记忆合金变形体、绝缘隔离和金属片；阵列的多个所述金属片能够构成电磁波的频率选择表面。本发明通过结构设计，使得频率选择表面实现连续可调功能，从而极大的提高了频选表面的适用范围，为地面设备或者飞机雷达面临的复杂电磁环境，提供了一种应对方法，扩展了频率选择表面的实用性。

技术研发人员：康欣然,胡利,杨家勇,冉隆森,禹建军,常楠
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司成都飞机设计研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12