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基于电阻膜的双层宽频电磁超材料吸波器仿真及分析

2021-03-11张鑫戴银所房建国尹兆昆崔传安

电子技术与软件工程 2021年21期

张鑫 戴银所 房建国 尹兆昆 崔传安*

(1.陆军工程大学研究生院 江苏省南京市 210001 2.陆军工程大学国防工程学院 江苏省南京市 210001)

电磁超材料[1]是人工制备的具有周期性或者非周期结构,并呈现天然材料所不具备的超常物理特性的复合材料,其电磁特性并不是依赖于材料本身特性而是由材料的设计单元结构决定。2008年,Landy 等[2]基于电磁超材料的概念,首次提出将方形开口谐振环、介质基板与金属导线叠加组成的电磁谐振结构,实现了11.48 GHz处接近100 %的吸收,并提出电磁波“完美吸收器”的概念。随着各学者通过对电磁超材料研究的不断深入,通过谐振结构设计、叠加、添加集总元件以及使用电阻膜替代金属谐振材料等方式,实现了双频、多频及宽频吸收的目的[3-11];宽频吸波电磁超材料因实用性较强,具有较好的应用前景,是目前电磁超材料的研究热点。目前,添加集总元件的宽频电磁超材料,受限于集总元件的尺寸和布置规则,导致轻薄化难度较高,制作成本偏高,发展优势不明显;电阻膜结构相较于金属谐振结构具有较为稳定的等效阻抗[12],有利于实现宽频吸收,同时能够增强电磁超材料的极化不敏感和宽角度入射吸收特性,由于电阻膜材料存在厚度薄和可设计性较强等优点,也有利于在宽频吸收的基础上实现电磁超材料轻薄化。

本文设计了一种双层电磁膜超材料,由两层不同电阻膜与介质基板叠加而成,通过对电阻膜形状、面电阻及介质厚度等结构参数调整,实现宽频吸收。……

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