·新材料新工艺：
陶瓷基多层复合频率选择表面材料的研究
魏美玲王守兴王再义康立敏
（山东工业陶瓷研究设计院有限公司，淄博255031）
文摘以多孔氮化物陶瓷材料为频率选择表面（FSS）多层复合透波材料的介质支撑体，以耐高温的导电金属铂采用丝网印刷工艺制备FSS，通过多层FSS的复合制备了宽频透波材料，对其微观结构和透波性能进行了测试分析。结果表明：多层FSS层间结构重叠性好，周期一致;FSS材料组成稳定，形成具有良好导电性能的致密结构层；多层陶瓷/金属FSS在9.5~18GHz具有95%以上的透过率。
关键词陶瓷基，频率选择表面(FSS），多层复合，透波材料
中图分类号：TJ765.5；TN974
DOI:10.3969/j. issn.10072330.2015.05.004
Investigation of Multilayer Ceramic/Metal Frequency
SelectiveSurface(FSS)Material
WEIMeiling
WANGShouxing
WANG Zaiyi
KANGlimin
(Shandong Research & Design Institute of Industrial Ceramics,Co. ,Lad,Zibo255000)
AbstractIn this work, the broadband wave-transparent materials were prepared via the composite of multilayer frequency selection surface(FSS). Meanwhile, the FSS was made with conductive metal material platinum through screen printing process, and porous nitride ceramic materials were used for medium support of FSS. Detailed analyses are made for microstructure and properties of the wave-transparent materials. As a result of the study, multilayer FSS struture shows excellent overlapping and consistent cycle; the FSS compostion is stable and acquires a dense structure layer with well conductive properties; also the multilayer ceramic and metallic FSS has transmittance of 95% at 9.5 to 18GHz frequency
Key words Ceramic matrix,Frequency selection surface(FSS),Multilayer,Microwave- transmitting materials
0引言
迄今为止天线罩只有介质天线罩和金属（开窗）天线罩2种，介质天线罩的透明来自半波厚度的增透干涉效应，金属天线罩的透明来自于自由空间传播模式到波导模式的理想匹配。由于种种原因，上述两种天线罩均不能很好的实现良好的全向高透、宽频带、频率选择等特殊要求。根据理论计算，在不同介电常数的陶瓷介质表面被覆金属层，通过对金属层的表面结构（人工谐振微结构）的设计与加工，可实现对电磁波宽频带（或多个频点）、大角度范围内的高透过率，或对带外电磁波全反射，带内高透带外抑制，即实现电磁波的频率选择。国内外各科研机构已基本完成平面金属谐振结构等效介质理论研究、FSS结构设计以及采用覆铜板、柔性膜等贴附工艺进行原理样件
的制备及性能验证等工作，目前工艺制备的FSS透波材料耐温性能低，为提高其耐温性能，本文采用耐高温金属铂FSS组成，通过直接印刷工艺制备FSS结
构。 1实验
1.1FSS结构设计
FSS结构形状、尺寸是决定FSS传输特性的首要因素，传统FSS的形状有错形、耶路撤冷十字形、方形螺旋等中心连接型，四腿加载、三腿加载形、圆形、六边形等空心结构型，圆形、方形、六边形等实心结构型及其组合结构型[1-2]。本文设计的FSS多层复合结构为三层金属屏夹两层陶瓷基体，FSS结构为实心方形和网格线结构，通过多层结构的组合达到展宽频带、提高透过率的目的。本文设计的谐振结构如图1
收稿日期：201508-03
作者简介：魏美玲，1965年出生，教投级高工，主要从事涂层及隐身材料的研究工作。E-mail：weiml189@sohu.com
宇航材料工艺万方数据
http: // www. yhclgy. com
2015年第5期
- 23 -