基于多結構復合的寬頻帶超材料吸波體設計與實現(xiàn).pdf

1、電磁超材料是一種新型人工復合結構或復合材料，具有不同尋常的物理特性，比如逆多普勒效應、完美透鏡、負折射率、隱身斗篷現(xiàn)象等，引起了科學工作者的廣泛關注。傳統(tǒng)的超材料吸波體設計主要基于有效媒質(zhì)理論、理想阻抗匹配理論，其基本單元一般由電諧振結構、電介質(zhì)層和金屬背板構成3層或多層耦合結構，呈周期性幾何排列，具有厚度薄、吸收強、頻帶窄、密度小等特性。為了提高電磁波吸收效果，國內(nèi)外提出了多種實現(xiàn)寬頻帶吸收的超材料吸波體。但這些超材料吸波體往往基于單

2、一的頻選結構，基于多結構復合的寬頻帶超材料吸波體仍然很少。
　　本文設計了基于四個花瓣形結構復合的超材料吸波體，花瓣形結構尺寸由半徑r單一參數(shù)控制，通過微結構尺寸設計，該超材料吸波體可以在6.69GHz、7.48GHz、8.67GHz、9.91GHz四個頻帶實現(xiàn)強吸收，吸收率分別為0.96、0.99、0.99、0.98，制備樣品所測得實驗結果與仿真結果極其吻合，仿真和實驗同時表明該吸波體具有極化不敏感特性。調(diào)節(jié)四個花瓣的半徑，可以

3、實現(xiàn)四個吸收峰值的頻帶搬移。并且通過尺寸調(diào)節(jié)，設計了THz頻段基于花瓣形結構的四頻點超材料吸波體。
　　分別設計了基于開槽十字形結構、開槽圓環(huán)形結構和分形結構超材料吸波體，通過激光刻蝕和手糊工藝制備了樣品，實驗表明在總厚度小于5mm時均不能實現(xiàn)低頻寬頻帶吸收?；?種結構設計了復合型的超材料吸波體，同時利用了3種不同結構的能量損耗特點，吸波體整體厚度小于5mm。實驗表明，復合結構超材料吸波體在2.32GHz-4.32GHz范圍內(nèi)反