[實用新型]一種可同時實現吸波和透波性能的超材料

有效

• 申請號: 201721896489.0
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN210092362U
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 深圳光啟尖端技術有限責任公司
• 主分類號: H01Q17/00
• 分類號: H01Q17/00;H01Q15/00
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;盧軍峰

本實用新型公開了一種可同時實現吸波和透波性能的超材料，該超材料包括：至少一個超材料片層，超材料片層包括多個周期排列的導電幾何單元，導電幾何單元包括基材和設置在基材的兩個相對表面的第一人造微結構和第二人造微結構，第一人造微結構的形狀為片狀，且片狀上設有孔，第二人造微結構呈雪花狀。本實用新型通過在導電幾何單元的基材的兩個相對表面上設置第一人造微結構和第二人造微結構，且第一人造微結構的形狀為片狀，且片狀上設有孔，以及第二人造微結構呈雪花狀，從而可以縮減高頻段電磁波產生散射的同時，讓低頻電磁波透過該超材料輻射出來，而且其具有低透高吸效果。

技術領域

本實用新型涉及電磁通信領域，具體來說，涉及一種可同時實現吸波和透波性能的超材料。

背景技術

隨著科學技術發展的日新月異，以電磁波為媒介的技術、各種產品越來越多，電磁波輻射對環境的影響也日益增大。無線電波可能對機場環境造成干擾，導致飛機航班無法正常起飛；移動電話可能常會干擾各種精密電子醫療器械的工作；即使是普通計算機，也會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，從而造成國防、政治、經濟、科技等方面情報的泄漏。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，已成為材料科學的一大課題。另外，吸波材料包括軍事在內的其它方面也有廣泛應用，比如隱形機，隱形衣等。

吸波材料是能吸收投射到它表面的電磁波能量的一類材料，材料吸收電磁波的基本條件是：(1)電磁波入射到材料上時，它能最大限度地進入材料內部，即要求材料具有匹配特性；(2)進入材料內部的電磁波能迅速地幾乎全部衰減掉，即衰減特性。實現第一個條件的方法之一是采用特殊的邊界條件，如在高電導、高磁導吸波材料的表面涂敷電導、磁導接近空氣電導、磁導的介質，使電磁波最大限度地入射；而實現第二個條件則要求材料具有高的電磁損耗性。

現有的吸波超材料由人造微結構和基板材料組成，通過改變人造微結構的介電常數和磁導率得到的吸波材料，對特定頻率的電磁波相對于普通吸波材料來說，吸收效果已經有了較大的進步，但是通常吸收效果比較好的頻段非常窄。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

實用新型內容

針對相關技術中的問題，本實用新型提出一種可同時實現吸波和透波性能的超材料，其可以縮減高頻段電磁波產生散射的同時，讓低頻電磁波透過該超材料輻射出來，而且其具有低透高吸效果。

本實用新型的技術方案是這樣實現的：

根據本實用新型的一個方面，提供了一種可同時實現吸波和透波性能的超材料。

該超材料包括：至少一個超材料片層，超材料片層包括多個周期排列的導電幾何單元，導電幾何單元包括基材和設置在基材的兩個相對表面的第一人造微結構和第二人造微結構，第一人造微結構的形狀為片狀，且片狀上設有孔，第二人造微結構呈雪花狀。

根據本實用新型的一個實施例，第一人造微結構的形狀為矩形，且矩形的中心處還設有一個矩形孔。

根據本實用新型的一個實施例，第二人造微結構包括：兩個相互垂直的工字型結構。

根據本實用新型的一個實施例，工字型結構包括：相互平行的第一金屬分支和第二金屬分支，以及連接第一金屬分支和第二金屬分支的第三金屬分支，且兩個工字型的第三金屬分支相交且相互垂直。

根據本實用新型的一個實施例，兩條第一金屬分支的交點和第一人造微結構的中心之間具有第一連線，且第一連線與垂直于兩個相對表面的第二直線平行。

根據本實用新型的一個實施例，矩形的長度小于第三金屬分支的長度。

根據本實用新型的一個實施例，矩形孔的一個邊長與矩形上的距離最近且平行的邊長之間的距離為d1，第三金屬分支的寬度為d2，并且d1＞d2。