[發(fā)明專利]一種雙層結(jié)構(gòu)的寬帶透明吸波材料

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710269626.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107069235A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李龍;張林;呂志勇;劉海霞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q17/00
• 分類號(hào): H01Q17/00
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心61205
• 代理人: 田文英,王品華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及電磁材料技術(shù)領(lǐng)域中的一種雙層結(jié)構(gòu)的寬帶透明吸波材料。本發(fā)明可在寬頻帶范圍實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁波的吸收，且具有穩(wěn)定性和透光性，用于吸波用途和電磁隱身領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電磁超材料(Metamaterials)也叫新型人工電磁媒質(zhì)，是指在自然界中本身并不存在，而是根據(jù)電磁學(xué)理論人工設(shè)計(jì)所構(gòu)造出來(lái)的，具有非常規(guī)電磁的人造媒質(zhì)或結(jié)構(gòu)。超材料因其所具有的奇異特性已被廣泛應(yīng)用于高方向性天線、隱身技術(shù)、雷達(dá)以及微波毫米波器件設(shè)計(jì)等諸多領(lǐng)域。同時(shí)，對(duì)超材料的研究也涵蓋了材料科學(xué)與工程、微波天線理論、電磁理論以及先進(jìn)測(cè)量等一系列學(xué)科。

寬帶電磁吸波材料是應(yīng)用于電磁波吸收的一種新型電磁超材料，電磁波進(jìn)入寬帶電磁吸波材料中會(huì)表現(xiàn)出許多獨(dú)特的現(xiàn)象，如電磁波在寬帶電磁吸波材料表面不反射或反射很小、電磁波在寬帶電磁吸波材料內(nèi)損耗等，這在電磁波吸收和隱身技術(shù)等有廣闊的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的吸波材料大都采用非透光材料，透明吸波材料是由傳統(tǒng)的吸波材料在特定的應(yīng)用場(chǎng)景所提出來(lái)的，主要應(yīng)用于需要屏蔽外界復(fù)雜的電磁能量，同時(shí)保持良好的透光性的場(chǎng)合，例如飛機(jī)機(jī)艙玻璃、會(huì)議室玻璃，射頻識(shí)別系統(tǒng)，無(wú)線通信等。

Ic-Pyo Hong等人在其發(fā)表的論文“Transparent Circuit Analog Electromagnetic Absorber for Window Applications”(European Conference on Antennas&Propagation,2015:1-4)中提出了一種電磁透明吸波材料。該電磁吸波材料由附著在玻璃板上的氧化銦錫薄膜單元組成，在8-10GHz使得垂直入射電磁波10dB以上衰減。但是，該電磁吸波材料仍然存在的不足之處是，其吸波帶寬窄限制了其廣泛應(yīng)用。

武漢理工大學(xué)在其申請(qǐng)的專利文獻(xiàn)“一種立式透明超材料吸波體”(申請(qǐng)?zhí)枺篊N201610079121.9，申請(qǐng)公布號(hào)：CN105552566A)公開(kāi)了一種透明吸波材料。該透明超材料吸波體由透明平板基體、透明超材料單元、透明反射背板組成，其中透明反射背板貼合在透明平板基體的一側(cè)，透明超材料單元置于透明反射背板上，并嵌入在透明平板基體中形成周期性陣列。但是，該電磁吸波材料仍然存在的不足之處是，它的整體厚度厚。

江蘇賽博防務(wù)技術(shù)有限公司在其申請(qǐng)的專利文獻(xiàn)“透明寬帶超材料吸波器”(申請(qǐng)?zhí)枺篊N201610721042.3，申請(qǐng)公布號(hào)：CN106252897A)中公開(kāi)了一種寬帶透明吸波超材料。該透明寬帶超材料吸波器由介質(zhì)基材和附著于介質(zhì)基材上的微結(jié)構(gòu)組成，調(diào)整微結(jié)構(gòu)的尺寸實(shí)現(xiàn)寬帶電磁波的吸收。但是，該透明寬帶超材料吸波器仍然存在的不足之處是，其吸波帶寬較窄，三層結(jié)構(gòu)整體厚度較厚，并且微結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)加工精度要求高，工程實(shí)現(xiàn)性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的電磁透明吸波材料面臨的不足，提出了一種雙層結(jié)構(gòu)的寬帶透明吸波材料，使得電磁吸波材料具有寬帶透明吸波特性，并且滿足吸波入射角范圍廣和吸收任意極化角度的電磁波。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括玻璃基板以及在玻璃基板上附著的氧化銦錫薄膜，所述的玻璃基板采用上下的雙層透明玻璃板，每層玻璃板的上表面分別蝕刻一層氧化銦錫薄膜，每層氧化銦錫薄膜由固定間距排布的多個(gè)氧化銦錫薄膜單元組成；下層透明玻璃板的下表面附著一層完整的氧化銦錫薄膜。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

第一，由于本發(fā)明采用透光性強(qiáng)的玻璃板和氧化銦錫薄膜，克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的吸波帶寬窄的缺點(diǎn)，使得本發(fā)明在保證良好的透光性能和高吸波率的同時(shí)，具有寬帶吸波的優(yōu)點(diǎn)。

第二，由于本發(fā)明采用雙層玻璃板，以及雙層蝕刻在上下玻璃板上表面的氧化銦錫薄膜，克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的電磁透明吸波材料整體厚度厚，限制其廣泛應(yīng)用的缺點(diǎn)，使得本發(fā)明具有厚度薄的優(yōu)點(diǎn)。

第三，由于本發(fā)明采用雙層氧化銦錫薄膜單元，克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的電磁透明吸波材料結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工程實(shí)現(xiàn)性差的缺點(diǎn)，使得本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工程可實(shí)現(xiàn)性好的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的二維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)結(jié)構(gòu)單元示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的垂直入射的電磁波的吸波率隨頻率變化曲線圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的不同俯仰角吸波率隨頻率變化曲線圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的不同方位角吸波率隨頻率變化曲線圖。

具體實(shí)現(xiàn)方式