李思佳 曹祥玉 高军 郑秋容 赵一 杨群

(空军工程大学信息与导航学院，西安 710077)

(2013年4月21日收到;2013年6月30日收到修改稿)

1 引言

完美吸波屏 (perfect metamaterial absorber，PMA)最早由Landy于2008年提出[1]，通过调控电、磁谐振，使得等效介电常数ε(ω)和等效磁导率 µ(ω)满足ε(ω)= µ(ω)，实现超材料吸波体与自由空间的匹配，即R(ω)=377 Ω，降低入射电磁波的反射率，利用吸波体的介质损耗和欧姆损耗实现电磁波的吸收.PMA由于具有超薄、高吸波率和结构简单的优点引起了广泛关注.随后关于极化不敏感、宽入射角和多频带吸波特征的PMA设计研究得到广泛开展[2-9].然而大多数吸波屏的带宽较窄，通常吸波屏的半波功率带宽(full-width at half-maximum，FWHM)小于5%.为了拓展带宽，文献[10]提出了多方环结构实现了带宽的拓展，但所设计的PMA单元结构过大;文献[11]通过加载集总电阻、电容等元件设计了三维结构的吸波屏，但其加工难度大;文献[12]通过加载集总电阻实现了宽带范围内的吸波体电磁波吸收效果;这些方法虽然实现了带宽的拓展，但集总元件的使用但带来了加工的难度.近来文献[13]通过在一个单元内有效缩短双吸波峰间距，实现了单层吸波屏带宽拓展，但六边形及其复杂的交织结构带来了设计和加工难度，该吸波屏在厚度0.02λ的条件下，其FWHM达到了11%;文献[14]通过类似方法设计出结构更简单的PMA，并将其成功应用于圆极化倾斜波束天线带内RCS减缩中;另一方面，文献[15，16]都通过多层的方法实现了带宽有效拓展，但0.1λ和0.19λ的厚度影响了吸波屏的应用.受这两种方法启发……