[实用新型]超薄多频段电磁波吸收器

说明书

技术领域

本实用新型是一种用于微波频段的电磁波吸收器，属于雷达和新型人工电磁材料领域。

背景技术

新型人工电磁材料（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。新型人工电磁材料是基于等效媒质理论，即可以通过改变新型人工电磁材料单元结构的尺寸来改变等效介电常数和磁导率。经过十多年的发展，新型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。

传统的电磁吸波材料，厚度厚、体积大，在实际应用中受到很多约束。超薄多频段电磁波吸收器是利用新型人工电磁材料的谐振特性，通过调节单元结构的尺寸来实现对电磁波的零反射和零透射，从而实现对电磁波的吸收。超薄多频段电磁波吸收器相比于传统材料不仅厚度大大的降低，并且可以实现对电磁波多频段的吸收，在隐身和成像等领域都有很大的潜在应用价值。

发明内容

技术问题：本实用新型的目的是提供一种基于新型人工电磁材料的超薄多频段的电磁波吸收器。这种电磁波吸收器可以在多个任意设计的频段内实现对电磁波的吸收。并且在不同电磁波极化下，对大角度入射的电磁波也有良好的吸收效果。超薄多频段电磁波吸收器由新型人工电磁材料的单元结构组成，具有易于加工、成本低、厚度薄、重量轻等特点，易于和被隐身的物体共形。因此具有很高的实用价值。

技术方案：本实用新型的多频段电磁波吸收器包括金属背板、介质层以及电场耦合电容电感谐振器，介质层的一面设置金属背板，介质层的另一面设置不同大小的电场耦合电容电感谐振器；其中，所述的电场耦合电容电感谐振器包括金属框和电场耦合电容，电场耦合电容位于金属框中，且电场耦合电容两端与金属框连接。该电磁波吸收器包括双频段的电磁波吸收器和三频段的电磁波吸收器，双频段的电磁波吸收器由4个电场耦合电容电感谐振器构成一个正方形，每条边有2个电场耦合电容电感谐振器；三频段的电磁波吸收器由9个电场耦合电容电感谐振器构成一个方形，每条边有3个电场耦合电容电感谐振器。

所述的电场耦合电容电感谐振器的尺寸大小可以调节，各电场耦合电容电感谐振器之间的比例可以调节，以改变电磁波吸收率以及吸收频段。

将单元结构向x、y方向进行周期沿拓，即可得到多频段电磁波吸收器。该吸收器制造方便、厚度薄、重量轻、易于共形，且对不同极化下的电磁波在大角度入射下均有完美的吸收效果，在雷达隐身、成像等领域具有重要的应用前景。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优势：

1. 本实用新型制作简单，加工方便。利用成熟的PCB加工技术可以完成对本实用新型的加工。传统的吸波材料需要复杂的工序，加工繁琐，并且价格昂贵。

2. 本实用新型具有多频段特性，在单频段吸波器的基础上拓展至多频段吸收，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。

3. 本实用新型对大角度斜入射的电磁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，因此本实用新型能良好的适应复杂的电磁环境。

4. 本实用新型同时具备便携、重量轻、容易集成等优点。较传统的吸波材料，本发明仅为单层、厚度仅为1毫米，重量轻、易于共形。

附图说明

图1是单频段电磁波吸收器单元结构的示意图。

图2是本实用新型的结构示意图，其中图2（a）为双频段电磁波吸收器的单元结构；图2（b）是三频段电磁吸收器的单元结构。

图3是双频段电磁波吸收器在电磁波正入射下的仿真和实验结果。

图4是在TE波极化下的仿真和实验结果，

图5是在TM波极化下的仿真和实验结果。

图6是三频段电磁波吸收器在电磁波正入射下的仿真和实验结果。

图7和图8分别是TE和TM波入射下的仿真和实验结果。

     图中有：电场耦合电容电感谐振器A、金属框A1、电场耦合电容A2。