[發(fā)明專利]一種超材料吸波體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011063755.8
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN112332108B
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧光晟;呂坤;孫寒嘯;楊軍;尹治平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q17/00
• 分類號(hào): H01Q17/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 崔玥

本發(fā)明涉及一種超材料吸波體，包括多個(gè)吸波單元；吸波單元包括金屬背板、介質(zhì)基板和電阻膜三維結(jié)構(gòu)；金屬背板設(shè)置于介質(zhì)基板的一面；電阻膜三維結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌于介質(zhì)基板中；電阻膜三維結(jié)構(gòu)包括四個(gè)第一電阻膜片、第一方環(huán)電阻膜片、四個(gè)第二電阻膜片和第二方環(huán)電阻膜片；相鄰兩個(gè)第一電阻膜片垂直交叉連接形成三維空間的第一井字結(jié)構(gòu)；第一方環(huán)電阻膜片穿設(shè)于第一井字結(jié)構(gòu)與各第一電阻膜片交叉連接，第一方環(huán)電阻膜片所在平面與各第一電阻膜片所在平面垂直；同理得第二井字結(jié)構(gòu)，第二井字結(jié)構(gòu)設(shè)置于第一井字結(jié)構(gòu)的井口中。本發(fā)明的吸波體能實(shí)現(xiàn)良好的寬頻帶吸收效果，具有良好的寬入射角穩(wěn)定性和極化不敏感特性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種超材料吸波體。

背景技術(shù)

超材料是一種新型的人工電磁材料，由亞波長(zhǎng)周期排列的超分子結(jié)構(gòu)組成，具有天然材料所不具備的超常電磁特性。通過在單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和周期排列的基礎(chǔ)上，利用單元結(jié)構(gòu)的電磁響應(yīng)，獲得一系列奇異的電磁特性，如負(fù)折射率、完美成像和隱形斗篷等。

目前，超材料已在從微波到可見光等不同的電磁頻段得到實(shí)現(xiàn)。超材料吸波體作為超材料的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，近幾年得到了全世界各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注。目前研究的大多數(shù)的超材料吸波體大多是二維結(jié)構(gòu)，即使是三維結(jié)構(gòu)的吸波體也是基于金屬材料的，基于金屬的超材料吸波體存在吸收頻帶窄的缺點(diǎn)。此外，傳統(tǒng)的超材料吸波體還存在著對(duì)于斜入射的吸波效果差等問題，大大的降低了吸波材料或吸波結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種超材料吸波體，能實(shí)現(xiàn)良好的寬頻帶吸收效果，還具有良好的寬入射角穩(wěn)定性以及極化不敏感特性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種超材料吸波體，所述超材料吸波體包括多個(gè)吸波單元；每個(gè)所述吸波單元包括金屬背板、介質(zhì)基板以及電阻膜三維結(jié)構(gòu)；

所述金屬背板設(shè)置在所述介質(zhì)基板的一面；所述電阻膜三維結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌于所述介質(zhì)基板中；

所述電阻膜三維結(jié)構(gòu)包括四個(gè)第一電阻膜片、第一方環(huán)電阻膜片、四個(gè)第二電阻膜片和第二方環(huán)電阻膜片；所述第一電阻膜片的尺寸大于所述第二電阻膜片的尺寸；所述第一方環(huán)電阻膜片的尺寸大于所述第二方環(huán)的尺寸；

相鄰兩個(gè)所述第一電阻膜片垂直交叉連接形成三維空間的第一井字結(jié)構(gòu)；所述第一方環(huán)電阻膜片穿設(shè)于所述第一井字結(jié)構(gòu)與各所述第一電阻膜片交叉連接，所述第一方環(huán)電阻膜片所在平面與各所述第一電阻膜片所在平面垂直；

相鄰兩個(gè)所述第二電阻膜片垂直交叉連接形成三維空間的第二井字結(jié)構(gòu)；所述第二方環(huán)電阻膜片穿設(shè)于所述第二井字結(jié)構(gòu)與各所述第二電阻膜片交叉連接，所述第二方環(huán)電阻膜片所在平面與各所述第二電阻膜片所在平面垂直；

所述第二井字結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述第一井字結(jié)構(gòu)的井口中。

可選的，所述電阻膜三維結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌于所述介質(zhì)基板正中間。

可選的，所述第二井字結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述第一井字結(jié)構(gòu)的井口正中間。

可選的，所述第一電阻膜片、第一方環(huán)電阻膜片、第二電阻膜片和第二方環(huán)電阻膜片中的電阻膜的方阻阻值均為80Ω/□。

可選的，所述介質(zhì)基板的介電常數(shù)為2。

可選的，所述介質(zhì)基板的材料為聚四氟乙烯，所述聚四氟乙烯的損耗為0.02。

可選的，所述第一電阻膜片的尺寸為L(zhǎng)1×h1，所述第二電阻膜片的尺寸為L(zhǎng)2×h2；其中，L1＞L2，h1＝h2。

可選的，所述第一方環(huán)電阻膜片的尺寸為b1×b2，所述第二方環(huán)電阻膜片的尺寸為c1×c2；其中，b1＞b2＞c1＞c2。

可選的，所述金屬背板的厚度為0.017mm。