基于柔性超材料的毫米波多頻吸波器.pdf

1、電磁超材料不僅代表了基于人工復(fù)合亞波長微結(jié)構(gòu)的新型功能材料，更意味著定制化調(diào)控電磁響應(yīng)，任意裁剪電磁波的逆向設(shè)計思維，即需要什么樣的電磁響應(yīng)，設(shè)計相應(yīng)的微結(jié)構(gòu)。其通常具有自然界中常規(guī)材料所不具備的一些奇特電磁特性，在電磁器件、生化檢測、電磁隱身與防護等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。通過合理設(shè)計超材料的微結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料、分布等，使其整體波阻抗等于自由空間，達到完美匹配，進而實現(xiàn)對特定頻段電磁波的完美吸收。現(xiàn)有的超材料吸波器的吸波頻帶的個數(shù)

2、不大于其諧振器的個數(shù)，增加吸波器的吸波頻帶必須適當(dāng)增加諧振器的個數(shù)，勢必會增加吸波器的設(shè)計和加工難度，本文利用數(shù)量更少的諧振器獲取更多的諧振頻帶和更好的吸波性能。
　　本文首先綜合應(yīng)用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對基于周期性雙方環(huán)諧振器的吸波器在毫米波頻段的多頻吸收機制進行了系統(tǒng)研究。基于吸波理論和散射理論設(shè)計了三款基于周期性“回”字型微結(jié)構(gòu)的超材料多頻吸波器，運用全波分析法計算TE和TM偏振波垂直入射時三款吸波器的吸波率曲線

3、，發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)尺寸，雙方環(huán)諧振器可以實現(xiàn)雙頻、三頻、四頻諧振，并根據(jù)強諧振時雙方環(huán)及其內(nèi)外環(huán)的表面電場分布探索多頻吸波的物理機制。并逐個分析尺寸、材料和入射波等參數(shù)對吸波性能的具體影響。
　　接著，設(shè)計了基于RZJ-304正性光刻膠的UV-LIGA工藝和磁控濺射技術(shù)的在環(huán)氧樹脂板上加工周期性雙方環(huán)“三明治”式吸波器的便捷工藝，詳細探討了整套工藝的工藝流程，參數(shù)影響和注意事項，并用對制備的三款樣片進行形貌表征以證實工藝的可行性。