马岩冰，郑文泉，张宇环，邵晓龙，吴 楠

(上海航天电子技术研究所，上海 201109)

基于阿基米德螺旋结构的三频超材料吸收器

马岩冰，郑文泉，张宇环，邵晓龙，吴 楠

(上海航天电子技术研究所，上海 201109)

超材料吸收器在热辐射探测、热成像以及生化物质检测等方面具有巨大的、潜在的应用价值。针对此应用需求，提出了一种以非频变结构——四臂阿基米德螺旋为谐振单元的超材料吸收器结构。基于非频变结构自身的相似性，该型吸收器在4.35 GHz、6.28 GHz和8.76 GHz处存在3个吸收率分别为97.3%、97.3%和97.2%的吸收峰，且由于自身结构具有旋转对称性，其还表现出对入射波极化不敏感、吸收效率受入射角度影响小的优异性能。分别采用等效介质理论对所提出的吸收器结构进行分析，并结合测试验证了这2种理论和实验数据均具有很好的一致性。

超材料;吸收器;阿基米德螺旋;三频

0 引言

超材料吸收器概念由波士顿大学的Landy等人于2008年首次提出［1］。超材料吸收器本质上是一种谐振结构，由上层电谐振单元、中间的介质层和下层金属地板构成。谐振结构可以通过等比缩放自由控制其工作频段，因此超材料吸收器的工作范围可以覆盖射频、微波、太赫兹以致光波段的宽广频谱空间，其在工程上的应用价值主要体现在热辐射探测［2］、热辐射成像［3］和生化物质检测［4］等 3个方面。超材料吸收器良好的频率适应性和巨大的市场前景吸引了大批科研人员和工程技术人员的关注，近年来，其结构形……