本發(fā)明涉及一種電磁能量自適應(yīng)表面(theprotectionabilityofenergyadaptivesurface)技術(shù)，特別是一種在通信系統(tǒng)中應(yīng)用，具備無(wú)電磁脈沖攻擊時(shí)正常通信，有電磁脈沖攻擊時(shí)屏蔽防護(hù)等特性的能量自適應(yīng)表面。

背景技術(shù)：

通信設(shè)備電磁脈沖防護(hù)最有效的手段是屏蔽，而最好的屏蔽材料是金屬。但是，金屬屏蔽是把雙刃劍，在有效屏蔽強(qiáng)電磁脈沖的同時(shí)，也阻斷了被保護(hù)設(shè)備的信號(hào)收發(fā)。在復(fù)雜電磁環(huán)境中，武器裝備既要能夠抵御電磁脈沖武器的攻擊，又要能正常接收和發(fā)送電磁信號(hào)，這對(duì)強(qiáng)電磁防護(hù)提出了更高的要求，即要求建立一種能量選擇的防護(hù)機(jī)制，允許安全電磁信號(hào)通過(guò)，禁止強(qiáng)電磁信號(hào)進(jìn)入系統(tǒng)。

從理論上講，要想高效屏蔽電磁波，需要低阻抗的材料；要想高效透射電磁波，則需要高阻抗的材料。這是兩種完全不同的需求，一種材料若要同時(shí)滿(mǎn)足這兩種需求，則必須具有變阻抗特性，即在低功率的安全電磁波照射下處于高阻態(tài)；在高功率電磁波照射下瞬變?yōu)榈妥钁B(tài)。同時(shí)這種材料要有一個(gè)合理的安全閾值，當(dāng)空間場(chǎng)強(qiáng)大于安全閥值時(shí)，材料導(dǎo)電特性發(fā)生突變，從高阻態(tài)轉(zhuǎn)換到低阻態(tài)，對(duì)電磁波的作用從允許通過(guò)轉(zhuǎn)變?yōu)榻梗瑥亩行П苊獯笥诎踩撝档碾姶琶}沖對(duì)被保護(hù)設(shè)備造成損毀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面，用于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。

本發(fā)明一種用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面，其中，包括多個(gè)結(jié)構(gòu)體，設(shè)置在印制電路板；結(jié)構(gòu)體的邊緣為導(dǎo)體，六個(gè)導(dǎo)體邊緣的形狀組成菱形；該結(jié)構(gòu)體包括：阻抗自適應(yīng)單元以及導(dǎo)體邊緣，每個(gè)導(dǎo)體邊緣設(shè)置有一阻抗自適應(yīng)單元；多個(gè)結(jié)構(gòu)體兩兩相鄰，每個(gè)結(jié)構(gòu)體的菱形的一導(dǎo)體邊緣與另一相鄰的結(jié)構(gòu)體的菱形的一導(dǎo)體邊緣共用，并共用導(dǎo)體邊緣的阻抗自適應(yīng)單元。

根據(jù)本發(fā)明的用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面的一實(shí)施例，其中，結(jié)構(gòu)體的導(dǎo)體邊緣的長(zhǎng)度為1厘米。

根據(jù)本發(fā)明的用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面的一實(shí)施例，其中，導(dǎo)體邊緣為周期性金屬導(dǎo)體，

根據(jù)本發(fā)明的用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面的一實(shí)施例，其中，印制電路板的材料為fr-4基材。

根據(jù)本發(fā)明的用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面的一實(shí)施例，其中，阻抗自適應(yīng)單元通過(guò)焊接在導(dǎo)體邊緣的焊盤(pán)上。

根據(jù)本發(fā)明的用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面的一實(shí)施例，其中，阻抗自適應(yīng)單元為二極管。

本發(fā)明的用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面，實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)通信和防護(hù)的雙重需求，從而提升通信系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)化的抗打擊能力。本發(fā)明的用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面，結(jié)構(gòu)形式新穎，可水平極化、垂直極化的電磁波均可防御。

附圖說(shuō)明

圖1所示為本發(fā)明一種用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面的結(jié)構(gòu)體的示意圖；

圖2所示為用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面的示意圖；

圖3所示為用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面的立體示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容、和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

圖1所示為本發(fā)明一種用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面的結(jié)構(gòu)體的示意圖，圖2所示為用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面的示意圖，如圖1以及圖2所示，用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面包括：多個(gè)結(jié)構(gòu)體1，多個(gè)結(jié)構(gòu)體1設(shè)置在印制電路板2上。每個(gè)結(jié)構(gòu)體1的邊緣為導(dǎo)體，邊緣的形狀成菱形。多個(gè)結(jié)構(gòu)體1兩兩相鄰，每個(gè)結(jié)構(gòu)體1的菱形的一邊與另一相鄰的結(jié)構(gòu)體1的菱形的一邊共用，并具有屬于改邊的共用的阻抗自適應(yīng)單元11。結(jié)構(gòu)體1包括：阻抗自適應(yīng)單元11以及導(dǎo)體邊緣12。

圖3所示為用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面的立體示意圖，如圖1至圖3所示，結(jié)構(gòu)體1和結(jié)構(gòu)體3之間具有公共邊緣13，結(jié)構(gòu)體1和結(jié)構(gòu)體4之間具有共同邊緣14，結(jié)構(gòu)體3和結(jié)構(gòu)體4之間具有共同邊緣31。邊緣14、邊緣31以及邊緣13之間形成y形的連接結(jié)構(gòu)。

參考圖1，結(jié)構(gòu)體1導(dǎo)體邊緣12的長(zhǎng)度為1厘米左右。

參考圖1，導(dǎo)體邊緣12為周期性金屬導(dǎo)體，印制電路板2的材料為fr-4基材。

參考圖1，阻抗自適應(yīng)單元11通過(guò)焊接技術(shù)綁定在導(dǎo)體邊緣12的焊盤(pán)上。阻抗自適應(yīng)單元11可以為二極管。

參考圖1至圖3所示，一般一個(gè)印制電路板2上具有數(shù)千至數(shù)萬(wàn)個(gè)結(jié)構(gòu)體1。

本發(fā)明的基于y形結(jié)構(gòu)的能量自適應(yīng)表面與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、面向通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的新型能量自適應(yīng)表面，突破了無(wú)電磁脈沖攻擊時(shí)，可以正常通信，有電磁脈沖攻擊時(shí)，可以屏蔽防護(hù)的電磁脈沖防護(hù)技術(shù)。

2、基于獨(dú)特的鏡像對(duì)稱(chēng)y形結(jié)構(gòu)，具有可以防御水平極化、垂直極化電磁波的特性，對(duì)入射波的防御能力更強(qiáng)。

3、面向通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的新型能量自適應(yīng)表面，正常通信情況的透波率為83％，屏蔽情況的透波率為0.6％，其性能完全滿(mǎn)足通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)基本要求。

如圖1所示，本發(fā)明包括周期性金屬導(dǎo)體單元(1)、阻抗自適應(yīng)單元(2)、fr-4基材(3)。所述周期性金屬導(dǎo)體單元結(jié)構(gòu)印制在所述基材上，阻抗自適應(yīng)單元通過(guò)焊接技術(shù)綁定在所述金屬導(dǎo)體單元結(jié)構(gòu)之間的焊盤(pán)上。

本發(fā)明的用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面，能夠滿(mǎn)足無(wú)電磁脈沖攻擊時(shí)，可以正常通信，有電磁脈沖攻擊時(shí)，可以屏蔽防護(hù)。是一種利用強(qiáng)電磁效應(yīng)改變阻抗特性、實(shí)現(xiàn)能量選擇的電磁防護(hù)表面。這種電磁防護(hù)表面利用了電磁脈沖的強(qiáng)電場(chǎng)效應(yīng)，在電磁脈沖作用瞬間感應(yīng)出高電壓，使其由高阻態(tài)變?yōu)榈妥钁B(tài)，從而起屏蔽作用；對(duì)于正常的電磁波，由于其強(qiáng)度比較弱，感應(yīng)的電壓也很小，不足以使其從高阻態(tài)轉(zhuǎn)換到低阻態(tài)，電磁波可以順利通過(guò)，從而實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)弱電磁信號(hào)的能量選擇，有效地保證了武器裝備的電磁安全。

本發(fā)明的用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面，實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)通信和防護(hù)的雙重需求，從而提升通信系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)化的抗打擊能力。本發(fā)明的用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面，結(jié)構(gòu)形式新穎，可水平極化、垂直極化的電磁波均可防御。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面，其中，包括多個(gè)結(jié)構(gòu)體，設(shè)置在印制電路板；結(jié)構(gòu)體的邊緣為導(dǎo)體，六個(gè)導(dǎo)體邊緣的形狀組成菱形；該結(jié)構(gòu)體包括：阻抗自適應(yīng)單元以及導(dǎo)體邊緣，每個(gè)導(dǎo)體邊緣設(shè)置有一阻抗自適應(yīng)單元；多個(gè)結(jié)構(gòu)體兩兩相鄰，每個(gè)結(jié)構(gòu)體的菱形的一導(dǎo)體邊緣與另一相鄰的結(jié)構(gòu)體的菱形的一導(dǎo)體邊緣共用，并共用導(dǎo)體邊緣的阻抗自適應(yīng)單元。本發(fā)明的用于通信系統(tǒng)電磁脈沖防護(hù)的電磁能量自適應(yīng)表面，實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)通信和防護(hù)的雙重需求，從而提升通信系統(tǒng)實(shí)戰(zhàn)化的抗打擊能力。

技術(shù)研發(fā)人員：王倞婧;任凱琦;鄭箘;李浩祺;馮雁凌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用研究所
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.24
技術(shù)公布日：2017.09.29