基于超材料的微波宽带完美吸波体设计

• 作者: 孙磊 孙俊 高晓梅 杨彪 张晶 周瑶
• 来源期刊: 材料导报
• 关键词: 超材料吸波体 宽带 完美吸收 微波
• 年，卷（期）: 2021,（12）
• 所属期刊栏目: 无机非金属及其复合材料|INORGANIC MATERIALS AND CERAMIC MATRIX COMPOSITES
• 页码范围: 12014-12019
• 页数: 6页
• 分类号: TB34
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.20040027

摘要

为了实现宽带平稳吸收电磁波,本工作设计了一种微波宽带完美超材料吸波体(Metamaterial absorber,MA).使用等效电路模型和COM-SOL仿真软件对其结构参数进行了优化仿真,通过电场和表面电流密度分布以及等效输入阻抗分析了MA宽带强吸收的机理,研究了其极化和斜入射特性以及各层结构的吸收响应.结果表明,电磁波正入射时MA在5～9.2 GHz的频率范围内达到了90％以上的吸收率,平均吸收率高达97.71％,特别是在5.9～8 GHz的宽带内实现了完美吸收电磁波(吸收率大于99％,反射率小于1％),并且具有良好的极化和宽入射角稳定特性.本工作提出的吸波结构整体厚度为0.12λ0,周期单元尺寸为0.29λ0×0.29λ0(λ0为吸收带中心频率的波长),通过改变中间介质层的介电常数能在保证波形基本不变的前提下调节工作频带,其具有良好的频带可移植性,能够应用于隐身技术和电磁兼容等领域.