[實(shí)用新型]吸波超材料

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520500869.2
• 申請(qǐng)日: 2015-07-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204793218U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳光啟高等理工研究院;深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01Q17/00
• 分類號(hào): H01Q17/00
• 代理公司: 北京德恒律治知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;盧軍峰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及超材料領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種吸波超材料。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新月異，以電磁波為媒介的各種技術(shù)和產(chǎn)品越來(lái)越多，電磁波輻射對(duì)環(huán)境的影響也日益增大。比如，無(wú)線電波可能對(duì)機(jī)場(chǎng)環(huán)境造成干擾，導(dǎo)致飛機(jī)航班無(wú)法正常起飛；移動(dòng)電話可能會(huì)干擾各種精密電子醫(yī)療器械的工作；即使是普通的計(jì)算機(jī)，也會(huì)輻射攜帶信息的電磁波，它可能在幾公里以外被接收和重現(xiàn)，造成國(guó)防、政治、經(jīng)濟(jì)、科技等方面情報(bào)的泄漏。因此，治理電磁污染，尋找一種能抵擋并削弱電磁波輻射的材料——吸波材料，已成為材料科學(xué)的一大課題。

吸波材料是指能吸收、衰減入射電磁波、并將電磁能轉(zhuǎn)換成熱能或使電磁波干涉消失的一類功能材料。吸波技術(shù)包括涂層吸波和結(jié)構(gòu)吸波兩類，涂層吸波是指在結(jié)構(gòu)表面涂敷具有吸波功能的涂料以達(dá)到損耗電磁波的目的，結(jié)構(gòu)吸波則是賦予材料吸波和承載雙重性能。

但是，現(xiàn)有的吸波材料大多是利用各個(gè)材料自身對(duì)電磁波的吸收性能，通過(guò)設(shè)計(jì)不同材料的組分使得混合后的材料具備吸波特性，此類材料設(shè)計(jì)復(fù)雜且不具有大規(guī)模推廣性，對(duì)衰減的電磁波無(wú)法實(shí)現(xiàn)頻率的選擇，而且吸收電磁波的頻帶較窄，同時(shí)此類材料的機(jī)械性能受限于材料本身的機(jī)械性能，不能滿足特殊場(chǎng)合的需求。

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)相關(guān)技術(shù)中的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種吸波超材料，能夠?qū)λp的電磁波實(shí)現(xiàn)頻率的選擇，并能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電磁波的寬頻吸收。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種吸波超材料。

該吸波超材料包括：

至少一個(gè)超材料片層；

其中，每個(gè)超材料片層包括重疊設(shè)置的一介質(zhì)基板和一電阻層；

其中，電阻層包括頻率選擇表面FSS。

其中，在吸波超材料包括多個(gè)超材料片層的情況下，多個(gè)超材料片層重疊設(shè)置并使相鄰的超材料片層通過(guò)彼此的電阻層和介質(zhì)基板相接觸。

此外，在吸波超材料包括多個(gè)超材料片層的情況下，每個(gè)超材料片層中的電阻層的厚度相同。

其中，F(xiàn)SS包括周期排布的多個(gè)導(dǎo)電幾何結(jié)構(gòu)。

可選的，該吸波超材料進(jìn)一步包括反射板，其中，反射板位于沿電磁波入射方向的吸波超材料的底部，并與底部的超材料片層中的介質(zhì)基板相接觸。

優(yōu)選的，反射板為金屬材質(zhì)。

優(yōu)選的，反射板的表面設(shè)置有吸波涂料。

優(yōu)選的，介質(zhì)基板的材料包括蜂窩結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，在吸波超材料包括四個(gè)超材料片層的情況下，從電磁波的入射方向至出射方向每個(gè)超材料片層中的電阻層的電導(dǎo)率的范圍值依次為2350S/m～3550S/m、195S/m～293S/m、73.8S/m～110.8S/m、14.6S/m～21.8S/m。

優(yōu)選的，吸波超材料在X波段的反射率低于-40dB。

優(yōu)選的，吸波超材料的厚度為15mm～22mm。

優(yōu)選的，吸波超材料的吸波頻段包括0.8GHz～18GHz。

本實(shí)用新型通過(guò)在介質(zhì)基板上設(shè)置電阻層，能夠?qū)崿F(xiàn)電磁波的吸收和損耗；并通過(guò)在電阻層中設(shè)計(jì)FSS結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了模擬電路和阻抗的結(jié)合，即在通過(guò)介質(zhì)損耗層來(lái)實(shí)現(xiàn)電磁波的吸收和損耗的同時(shí)，還能夠借助FSS來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)衰減的電磁波的頻率選擇，達(dá)到了很好的寬頻吸收效果。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的吸波超材料的示意圖；

圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的吸波超材料的單晶胞CST仿真結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例，提供了一種吸波超材料。

如圖1所示，根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的吸波超材料包括：

四個(gè)超材料片層；