[发明专利]单、多频段微波吸收器

说明书

技术领域

本发明涉及微波吸收器，具体涉及单、多频段微波吸收器，可用于雷达隐身、雷达成像以及测辐射仪等领域。

背景技术

传统的电磁吸波材料厚度厚、体积大，仅适用于某一偏振极化的电磁波，大角度入射情况下吸收效果不理想，在实际应用中受到很多约束；且传统的电磁吸波材料的排布方式为垂直排布或水平排布，结构不紧凑。

人工电磁材料(Metamaterials)是一种可以人工设计、满足特定等效介电常数和磁导率要求的电磁材料。人工电磁材料是基于等效媒质理论，即可以通过改变人工电磁材料单元结构的周长来改变等效介电常数和磁导率。经过十多年的发展，人工电磁材料得到了长足的发展，在隐身、天线工程等方面都有广泛的应用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种超薄的单、多频段微波吸收器，可降低反射和透射，进而实现对入射微波的完美吸收。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

本发明的多频段微波吸收器，包括多个环状的人工电磁材料、金属背板和设置在金属背板与人工电磁材料之间的介质基板，人工电磁材料相互嵌套且同心设置。通过改变人工电磁材料的个数和调节人工电磁材料内环与外环周长的比例，可以实现在设计频段内多频段的完美吸收，同时具有结构紧凑等优点。人工电磁材料相对于传统的电磁吸波材料厚度大大降低。本发明的多频段微波吸收器可以在多个任意设计的频段内实现对微波的吸收，并且在不同微波极化下，对大角度入射的微波也有良好的吸收效果。

上述人工电磁材料的形状为沿水平方向及垂直方向均对称的多边形或圆形，适用于大入射角和不同极化。

本发明的单频段微波吸收器，包括一个环状的人工电磁材料、金属背板和设置在金属背板与人工电磁材料之间厚度可调的介质基板。改变人工电磁材料的周长及介质基板的厚度，实现对微波的阻抗匹配，降低反射和透射，从而实现对入射微波的完美吸收。

上述人工电磁材料的形状为沿水平方向及垂直方向均对称的多边形或圆形，适用于不同极化。

本发明的微波吸收器具有易于加工、成本低、容易集成等优点；本发明的多频段微波吸收器具有多频段特性，在单频段微波吸收器的基础上拓展而来，结构紧凑、易于集成，在雷达隐身、成像以及测辐射仪等领域均有更加广阔的应用前景；本发明的多频段微波吸收器对大角度斜入射的微波也具有完美的吸收效果，在实际应用中，复杂的电磁环境，斜入射波比正入射波更加普遍，因此本发明能良好的适应复杂的电磁环境；本发明采用的人工电磁材料仅为单层，厚度薄、重量轻，易于共形。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的结构示意图；

图2为实施例1中单频段微波吸收器的主视图；

图3为实施例2中双频段微波吸收器的主视图；

图4为实施例3中三频段微波吸收器的主视图；

图5为实施例1中单频段微波吸收器在微波正入射下的仿真结果；

图6为实施例2中双频段微波吸收器在微波正入射下的仿真结果；

图7为实施例3中三频段微波吸收器在微波正入射下的仿真结果；

图8为实施例2中双频段微波吸收器在微波正入射下的仿真(虚线)和实验结果(实线)；

图9为实施例3中三频段微波吸收器在微波正入射下的仿真(虚线)和实验结果(实线)；

图10为实施例2中双频段微波吸收器在多角度入射的实验结果；

图11为实施例3中三频段微波吸收器在多角度入射的实验结果；

图12为实施例2中双频段微波吸收器在外环周长保持不变时，改变内环周长，实现特定频率的吸收结果；

图13为实施例2中双频段微波吸收器在内环周长保持不变时，改变外环周长，实现特定频率的吸收结果。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

实施例1

参见图1，本发明的单频段微波吸收器，包括一个环状的人工电磁材料1、金属背板3和安装在人工电磁材料1和金属背板3之间厚度可调的介质基板2。改变人工电磁材料1的周长及介质基板2的厚度可以调节微波吸收率以及吸收频段。

人工电磁材料1的形状为沿水平方向及垂直方向均对称的多边形或圆形，适用于不同极化。

参见图2，本实施例中，人工电磁材料1的形状为方形。