时家阔 潘灿 李静娴 宁仁霞 焦铮

【摘 要】本文设计了一个基于超材料的多频带吸波复合结构，该结构由带有空气槽的金、FR-4以及金的基板构成。利用仿真软件CST研究了该结构的电磁特性。从结构参数、电磁场分布等对电磁吸波机理进行研究并且对其结构进行详细分析。发现通过改变结构参数使该结构改变，能使得吸波器对于不同频率点进行吸收。电磁超材料在电磁隐身技术，航空技术以及电磁污染的治理等领域都有着非常重要的作用。

【关键词】超材料；吸波器；CST；时域有限差分；多频

中图分类号： TN213 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）24-0048-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.24.024

【Abstract】In this paper，a multi-band absorbing composite structure based on metamaterials is designed.The structure is composed of gold，FR-4 and gold substrates with air grooves.The electromagnetic characteristics of the structure are studied by simulation software CST.The electromagnetic absorbing mechanism is studied from the structure parameters and electromagnetic field distribution，and its structure is analyzed in detail.It is found that the absorber can absorb different frequencies by changing the structure parameters.Electromagnetic metamaterials play an important role in electromagnetic stealth technology，aviation technology and electromagnetic pollution control.

【Key words】Metamaterials；Absorber；CST；FDTD；Multi-band

1 引言

隨着科学技术的不断发展，超材料已经被越来越多的学者纳入研究。2008年，Landy在基于超材料的概念上[1]，就提出了通过人工设计超材料的形状和尺寸从而能够对电磁波达到“完美吸收器”的概念。所设计的结构能够与入射的电磁波发生耦合现象[2]，从而对特定频率的电磁波能够达到100%的吸收率。他们的团队在此方向取得了很多突破性的进展[3]。随着对超材料的不断深入研究，关于吸波的频率从最初的微波波段不断的升高，目前已经达到了到THz及其以上的波段。但是，他们研究的大多数超材料吸波器的结构都需要最底层为金属材质[4]，因此在吸收频率以外的频段的电磁波会被直接反射出来，这就使得他们所提出的这类吸波器的适用范围变小了。于是在2011年，Smith人就提出了一种具有低反射特性的超材料吸波器，就有效的突破了这个问题。……