[發(fā)明專利]一種基于Salisbury屏結(jié)構(gòu)的三波段太赫茲吸波器

有效

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• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112838378B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬櫟敏;劉禹煌
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: H01Q17/00
• 分類號: H01Q17/00
• 代理公司: 南京業(yè)騰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32321
• 代理人: 李靜

本發(fā)明涉及一種基于Salisbury屏結(jié)構(gòu)的三波段太赫茲吸波器，包括若干個順次排列的吸波單元，每個吸波單元包括從下到上依次緊密貼合的導(dǎo)電反射層、介質(zhì)層和微結(jié)構(gòu)單元層，微結(jié)構(gòu)單元層包含一個正方形中心以及四個分別與正方形中心四個邊相連、形狀大小完全相同的大分支，每個大分支末端為梯形，梯形長邊與正方形中心的一邊相連，每個大分支上均對稱設(shè)有3組小分支，距離正方形中心由近到遠(yuǎn)依次為C組、B組、A組小分支，A組、B組、C組小分支的長度由大到小依次為B組、C組、A組，相鄰兩組小分支之間距離相等。該吸波器結(jié)構(gòu)簡單、厚度薄，在太赫茲波段有三個吸收峰且吸收率高，在雷達(dá)罩、電磁屏蔽和成像系統(tǒng)領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于太赫茲超材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于Salisbury屏結(jié)構(gòu)的三波段太赫茲吸波器。

背景技術(shù)

太赫茲波一般是指頻率在0.1～10THz的電磁波，對應(yīng)的波長范圍為3～0.03mm，在寬帶通信、頻譜分析、探測傳感、生物醫(yī)學(xué)、安檢成像等眾多領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景。為了更好的利用電磁波并消除其負(fù)面影響，超材料吸波器成為一大重要器件，超材料吸波器是一種通過特殊機(jī)構(gòu)和材料，可以將入射到其表面的電磁波能量轉(zhuǎn)化為其他能量損耗掉的器件，其特殊性在于超材料的應(yīng)用，與天然材料相比獨(dú)特的電磁特性使得它在光譜檢測、選擇性發(fā)射器、高效太陽能轉(zhuǎn)換、等離子傳感器和雷達(dá)與隱形等領(lǐng)域都有著重大意義。

目前，無論是軍用還是家用領(lǐng)域，超材料吸波器都有著廣泛應(yīng)用，例如雷達(dá)天線罩表面的吸波超材料，還有手機(jī)電視機(jī)等降低電磁輻射的吸波器，等等。現(xiàn)有技術(shù)的超材料吸波器多為單波段吸波器，而在太赫茲波段，多波段的完美超材料吸收器更具吸引力，是目前主要的發(fā)展方向。因此，有必要設(shè)計太赫茲波段的多波段吸收器，這樣的吸波器能夠明顯用于雷達(dá)罩、電磁屏蔽和成像系統(tǒng)等領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于Salisbury屏結(jié)構(gòu)的三波段太赫茲吸波器，其結(jié)構(gòu)簡單、厚度薄，具有高吸收率并且極化敏感，在太赫茲波段有三個吸收峰。

技術(shù)方案

一種基于Salisbury屏結(jié)構(gòu)的三波段太赫茲吸波器，包括若干個順次排列的吸波單元，每個吸波單元包括從下到上依次緊密貼合的導(dǎo)電反射層、介質(zhì)層和微結(jié)構(gòu)單元層，所述微結(jié)構(gòu)單元層包含一個正方形中心，以及四個分別與正方形中心四個邊相連的、形狀大小完全相同的大分支，每個大分支的末端為梯形，梯形的長邊與正方形中心的一邊相連，每個大分支上均對稱設(shè)有3組小分支，距離正方形中心由近到遠(yuǎn)依次為C組、B組、A組小分支，A組、B組、C組小分支的長度由大到小依次為B組、C組、A組，相鄰兩組小分支之間距離相等。

進(jìn)一步，A組、B組、C組小分支與大分支的主干的夾角為60°。

進(jìn)一步，所述微結(jié)構(gòu)單元層的材料選自金屬、石墨烯或ITO中的任意一種。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)電反射層的材料為金屬或ITO中的一種。

進(jìn)一步，所述介質(zhì)層為介電常數(shù)為2.88、損耗角正切0.0032的聚酰亞胺薄膜。

進(jìn)一步，所述介質(zhì)層厚度為8μm。

進(jìn)一步，所述導(dǎo)電反射層和微結(jié)構(gòu)單元層的厚度均為0.15μm。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供了一種基于Salisbury屏結(jié)構(gòu)的三波段太赫茲吸波器，其包括若干個順次排列的吸波單元，每個吸波單元包括從下到上依次緊密貼合的導(dǎo)電反射層、介質(zhì)層和微結(jié)構(gòu)單元層，微結(jié)構(gòu)單元層具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，可以在0-2THz頻段得到3個吸收峰，底部導(dǎo)電反射層的材料為具有強(qiáng)電磁波反射作用的金屬或ITO，可以保證無電磁波透射，進(jìn)入到吸波體內(nèi)部的電磁波在介質(zhì)損耗和歐姆損耗的作用下被全部損耗掉，本發(fā)明的超材料太赫茲吸波器結(jié)構(gòu)簡單、厚度薄、利于集成以及具有柔性，在太赫茲波段有三個吸收峰且吸收率高，在雷達(dá)罩、電磁屏蔽和成像系統(tǒng)等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用潛能。

附圖說明