[发明专利]具有单通带和双侧吸收频带的超材料

说明书

本发明具有单通带和双侧吸收频带的超材料，属于新型人工电磁材料和天线罩技术领域，包含若干个单元结构，单元结构呈阵列排列且位于同一平面，单元结构向x、y方向进行周期延拓，单元结构包括：位于底层的金属滤波层，位于中间层的正方形介质层，位于表层的金属耦合层，金属耦合层包括同圆心的金属圆盘和若干个金属开口圆环，金属滤波层由一个金属圆盘组成，金属滤波层的圆盘和金属耦合层中的圆盘、金属开口圆环都是同圆心的，并且此圆心和正方形介质层的中心点是重合的。本发明中的带通频段的两侧有多个吸收频段，当采用不同的结构参数时，本发明的带通频段和吸收频段的频率可以被调节。

技术领域

本发明属于新型人工电磁材料和天线罩技术领域，具体涉及一种具有单通带和双侧吸收频带的超材料。

背景技术

超材料是一种人工的具有周期性结构的材料，超材料能表现出自然界中已有的材料所不具备的性质。超材料从诞生之日起就引起了广泛的关注，到目前为止，人们已经利用超材料制作成了超级棱镜、隐身衣等。随着人们对超材料的深入研究，超材料的应用领域变得越来越广泛。

2015年美国应用物理快报(Applied Physics Letters，106卷，文献号181103，2015年)上刊出了由三层金属结构和三层介质组成的超材料结构，该结构可以同时具有对电磁波的吸收和带通功能，但是该结构对入射电磁波的极化方向有特定要求。因此对入射电磁波的极化状态不敏感的，同时具有对电磁波的吸收和带通功能的超材料具有特别重要的意义。

在天线的应用中，为了达到隐身的目的，必须减小天线的雷达散射截面(RadarCrossSection)，而天线罩在此领域正发挥越来越重要的作用。目前的实际需要对天线罩的设计提出了更高的要求，天线罩对天线的作用除了物理保护以外，还要有电磁保护，即在天线的工作频段内天线罩是透明的，而阻止工作频段两侧的电磁波信号通过。天线罩阻止电磁波通过的方式主要有反射和吸收两种方式，吸收方式可实现天线的隐身。天线罩吸收天线工作频段两侧电磁波信号的能力越强，天线的雷达散射截面就越小，其隐身性能就越好。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，提供一种具有单通带和双侧吸收频带的超材料，该超材料在现代通信系统中可以被用作带通滤波器，而在雷达系统中可以被用来制作成天线罩，对天线进行电磁保护。

本发明具有单通带和双侧吸收频带的超材料，包含若干个单元结构，单元结构呈阵列排列且位于同一平面，单元结构向x、y方向进行周期延拓，单元结构包括：

位于底层的金属滤波层，厚度为：t_金属2；

位于中间层的正方形介质层，厚度为t_介质；

位于表层的金属耦合层，厚度为t_金属1；

所述金属耦合层包括同圆心的金属圆盘和若干个金属开口圆环，金属滤波层由一个金属圆盘组成，金属滤波层的圆盘和金属耦合层的圆盘、金属开口圆环都是同圆心的，并且此圆心和正方形介质层的中心点是重合的。