柔性電磁超材料吸波器研究.pdf

1、電磁超材料(Electromagnetic Metamaterial，EMM)是一類通過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計而具有負介電常數(shù)或負磁導(dǎo)率的人工復(fù)合材料。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對電磁超材料做了諸多研究，實現(xiàn)了電磁超材料介電常數(shù)和磁導(dǎo)率實部與虛部的同時調(diào)控。根據(jù)電磁超材料所展現(xiàn)出的優(yōu)異特性，其應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋了軍事、民用等多個領(lǐng)域和頻段，其中之一就是用來高效地吸收入射到它表面的空間電磁波能量，即電磁超材料吸波器(Metamaterial Absorber，

2、MMA)，這在常規(guī)吸波材料的領(lǐng)域中開辟了一個嶄新的研究方向。
　　隨著電磁超材料吸波器研究的不斷深入，人們已經(jīng)不僅僅滿足于追求平面結(jié)構(gòu)電磁超材料吸波器的優(yōu)越性能，而是希望將電磁超材料吸波器運用到更加廣闊復(fù)雜的環(huán)境中。出于吸波器共形于目標表面的考慮，柔性電磁超材料吸波器應(yīng)運而生。本文基于電磁超材料技術(shù)，設(shè)計并研究了幾款平面結(jié)構(gòu)電磁超材料吸波器與柔性電磁超材料吸波器，并將平面吸波器與柔性吸波器進行性能對比，說明了柔性吸波器的優(yōu)點。設(shè)計

3、的吸波器具有超薄、多頻/寬帶吸收、極化方式不敏感、可大角度入射等特性，并運用等效阻抗計算、表面電流分布、能量損耗等分析方法，闡述了設(shè)計的電磁超材料吸波器的吸波損耗過程。最后通過科學(xué)的測試方法，對樣品進行了性能測試，驗證了設(shè)計的正確性。
　　本文第一部分討論了兩款多頻（雙頻）電磁超材料吸波器。其中第一款平面吸波器實現(xiàn)了對垂直入射電磁波的微波段完美多頻吸收；第二款柔性吸波器可對微波頻段雙頻點進行吸收，吸收率大于96％。最后將兩款吸波器

4、進行對比，柔性吸波器厚度更薄，應(yīng)用場合更廣。
　　本文第二部分研究了一款平面寬頻吸波器，其利用加載集總電阻技術(shù)，實現(xiàn)了對垂直入射電磁波的微波段寬帶吸收，吸收率大于90%。并且對水平極化電磁波(Transverse Electric，TE)和垂直極化電磁波(Transverse Magnetic，TM)具有相似的吸波性能，即對入射波極化方式不敏感。
　　第三部分設(shè)計了一款柔性超寬頻吸波器，可對6.08-13.04GHz頻段電磁