[發(fā)明專利]一種寬入射角度的電磁吸收結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110521728.9
• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號(hào): CN113381200B
• 公開（公告）日: 2022-07-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘碩敏;張?jiān)?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波大學(xué)
• 主分類號(hào): H01Q17/00
• 分類號(hào): H01Q17/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 方小惠

本發(fā)明公開了一種寬入射角度的電磁吸收結(jié)構(gòu)，包括從上到下層疊的ITO圖案層、基板、介質(zhì)損耗層以及良導(dǎo)體層，基板、介質(zhì)損耗層以及良導(dǎo)體層分別為矩形板，且基板、介質(zhì)損耗層以及良導(dǎo)體層從上到下完全重合，ITO圖案層由第一ITO結(jié)構(gòu)和第二ITO結(jié)構(gòu)組成，第一ITO結(jié)構(gòu)包括十四個(gè)矩形ITO和一個(gè)工字型ITO，第二ITO結(jié)構(gòu)位于第一ITO結(jié)構(gòu)的左側(cè)，且兩者為左右對稱結(jié)構(gòu)；優(yōu)點(diǎn)是在入射角度為0°至80°范圍內(nèi)時(shí)，對TE模式電磁波均具有較好吸收效果，其中在TE模式電磁波的入射角度為0°至70°時(shí)，在頻點(diǎn)9.5GHz處電磁波吸收率穩(wěn)定在98％以上，而當(dāng)入射角度范圍為70°至80°時(shí)，在9.5GHz處的TE模式電磁波吸收效率穩(wěn)定在90％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電磁吸收結(jié)構(gòu)，尤其是涉及一種寬入射角度的電磁吸收結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

電磁隱身技術(shù)在軍事裝備和電子對抗中應(yīng)用廣泛，對于提高飛機(jī)艦船等的戰(zhàn)場生存能力具有重大作用。電磁隱身技術(shù)的目的是降低己方目標(biāo)的雷達(dá)散射特征，以實(shí)現(xiàn)己方目標(biāo)低可探測性，其主要技術(shù)途徑之一便是使用電磁吸收材料或結(jié)構(gòu)吸收入射到裝備表面的雷達(dá)波，以減小雷達(dá)反射波，由此實(shí)現(xiàn)隱身。

近年來，隨著偵查和電子對抗系統(tǒng)的探測手段和部署方位的多樣化，多功能的電磁隱身技術(shù)已經(jīng)成為提高電磁隱身性能的迫切需求。典型的功能要求之一是寬入射角度的電磁波吸收。傳統(tǒng)的具有隱身功能的電磁吸收體利用鐵氧體、金屬微粉和欽酸鋇等均質(zhì)化材料來吸收電磁波，但這些吸收體僅對正入射電磁波具有完美的吸收效率，隨著入射角度的增大，吸收效率往往會(huì)因阻抗失配而逐漸變差。

現(xiàn)有的寬入射角度的電磁吸收結(jié)構(gòu)大多僅實(shí)現(xiàn)0°至60°的90％以上吸收。在MajidAmiri的Wide-angle metamaterial absorber with highly insensitive absorptionfor TE and TM modes一文中所設(shè)計(jì)飛輪狀圖案結(jié)構(gòu)(電磁吸收結(jié)構(gòu))，該結(jié)構(gòu)在橫電(TE)模式下入射角度0°到70°處的吸收率在90％以上，而在入射角度到80°時(shí)，吸收率下降到83％，僅對于橫磁(TM)模式，該結(jié)構(gòu)仍能達(dá)到90％以上吸收。Dmitry Zhirihin等人的Mushroom High-Impedance Metasurfaces for Perfect Absorption at Two Angles ofIncidence一文中同樣實(shí)現(xiàn)了一種對于TM波在0°到70°寬入射角范圍內(nèi)具有90％以上吸收效率的電磁吸收結(jié)構(gòu)。Zhen Xue等在Angularly tunable perfect absorption ingraphene-mushroom hybrid structure for all angles中提出了一種對于TM波具有完美吸收特性的完美吸收角可調(diào)的吸波結(jié)構(gòu)，然而該結(jié)構(gòu)在一種狀態(tài)下僅對單一入射角具有完美吸收特性。以上結(jié)構(gòu)僅適用于TM模式電磁波的吸收，此外，由于其非平面化的蘑菇狀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及引入的阻性集總元件，大大增加了加工的復(fù)雜度。因此，對于TE模式電磁波，具有同時(shí)覆蓋寬入射角度的良好吸波功能的電磁吸收結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)仍具挑戰(zhàn)性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種在入射角度為0°至80°范圍內(nèi)時(shí)，對TE模式電磁波均具有較好吸收效果的寬入射角度的電磁吸收結(jié)構(gòu)。該電磁吸收結(jié)構(gòu)在TE模式電磁波的入射角度為0°至70°時(shí)，在頻點(diǎn)9.5GHz處電磁波吸收率穩(wěn)定在98％以上，而在TE模式電磁波的入射角度范圍為70°至80°時(shí)，在9.5GHz處的電磁波吸收效率穩(wěn)定在90％以上。