[發明專利]一種超材料吸波體

有效

• 申請號: 201710110486.8
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN106785476B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發明（設計）人: 于榭彬;宋耀良;范事成
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01Q17/00
• 分類號: H01Q17/00
• 代理公司: 32203 南京理工大學專利中心
• 代理人: 吳茂杰

本發明公開一種超材料吸波體，包括連續設置的多個吸波單元，所述每個吸波單元包括介質基板(3)和緊貼于介質基板(3)下表面的金屬接地板(4)，在所述介質基板(3)的上表面貼附有開口的金屬環(1)，所述金屬環(1)的開口處設有集總電阻(2)，所述集總電阻(2)兩端分別與開口兩側的金屬環(1)相連。本發明的超材料吸波體，吸收率高、工作頻寬帶。

技術領域

本發明屬于超材料技術領域，特別是一種吸收率高、工作頻寬帶的超材料吸波體。

背景技術

電磁超材料由于奇異的電磁特性一直是物理學和材料學等研究領域的熱點。自從電磁超材料能夠同時實現負的介電常數和負的磁導率之后，電磁超材料迎來了快速發展時期。短短幾十年間，超材料的理論研究日趨成熟，應用越來越廣，覆蓋了軍事、工業和生活等各個領域，其中超材料吸波體作為超材料在吸波鄰域的一個應用得到了廣泛的關注。

傳統超材料吸波體可以分為諧振型吸波體和寬帶吸波體，諧振型吸波體的吸波機理主要是通過電磁諧振來實現對電磁波的吸收，因此吸收頻帶相對較窄，盡管通過諧振原理也可以實現雙頻和多頻的超材料吸波體，但是實現寬帶吸波體還是有一定的困難。

近些年來，人們在超材料吸波體寬帶化方面做了大量的研究。常用的方法有：單元組合法，實現了單層的寬帶吸波體；基于多層介質的相干相消法，實現了多層吸波體；還可以通過加載集總元件增強損耗的方法，實現寬帶吸波。

但是，上述超材料吸波體存在的技術問題是：吸收率不夠高、工作頻寬不夠帶，特別是在大角度入射波下吸收率更低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超材料吸波體，吸收率高、工作頻寬帶，特別是大角度入射波下也有較高的吸收率。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種超材料吸波體，包括連續設置的多個吸波單元，所述每個吸波單元包括介質基板和緊貼于介質基板下表面的金屬接地板，在所述介質基板的上表面貼附有開口的金屬環，所述金屬環的開口處設有集總電阻，所述集總電阻兩端分別與開口兩側的金屬環相連。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：

1、吸收率高：本發明在吸波帶內能夠達到更高的吸收率，并保持穩定，而且對于大角度的入射波依舊能夠保持高吸收率；

2、工作頻帶寬：本發明的相對吸波帶寬能達到47.3％,工作頻帶寬。

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1是本發明超材料吸波體的吸波單元三維結構示意圖。

圖2圖1的主視圖。

圖3圖1的仰視圖。

圖4是采用CST對本發明超材料吸波體進行仿真的S11參數圖。

圖5是本發明超材料吸波體的垂直入射吸收率仿真結果圖。

圖6是本發明超材料吸波體寬入射角情況下的吸波率仿真結果圖。

具體實施方式

本發明超材料吸波體為無限周期結構，包括連續設置的多個吸波單元。

所述每個吸波單元如圖1、2、3所示，包括介質基板3和緊貼于介質基板3下表面的金屬接地板4，在所述介質基板3的上表面貼附有開口的金屬環1，所述金屬環1的開口處設有集總電阻2，所述集總電阻2兩端分別與開口兩側的金屬環1相連。

所述金屬環(1)外圍呈正方形，內空為圓形，且正方形與圓形的幾何中心重疊。

所述金屬環(1)上設有兩個關于圓心對稱開口，均開在內空圓形離外圍正方形最近的邊上。