[发明专利]一种吸波超材料

说明书

本发明公开了一种吸波超材料，包括：呈周期排布的多个超材料单元，其中，所述超材料单元包括：第一回路，设置在第一平面内；第二回路，设置在第二平面内，所述第一平面与所述第二平面垂直以使得所述第一回路与所述第二回路正交。本发明的上述技术方案，能够在保证宽频带吸波的前提下，实现在大角度范围内的吸波。

技术领域

本发明涉及超材料技术领域，具体来说，涉及一种吸波超材料。

背景技术

随着现代通信技术的不断发展，电磁频谱资源日益紧张。与此同时，泛滥的电磁波也形成了危害人类生存的第四大公害，即电磁污染。为了实现电磁兼容与治理电磁污染，使用吸波材料是一种行之有效的手段。使用吸波材料吸收特定频段的电磁波不仅可以避免外来电磁波干扰无线电设备的正常工作，同时也可以减少自由空间中存在的电磁波。

目前常见的一种宽频带吸波材料结构是采用多层二维结构级联叠加的方式来实现的宽频带的吸波。这种结构可以实现宽频带的吸波，但是由于其结构复杂，并且多层结构之间的阻抗较难匹配，因此一旦入射角发生变化，其吸波效果也会发生较大变化。另外，由于采用了多层二维结构的叠加，所以导致这种结构的透波能力较差，仅能在极窄的频带内实现高透波。

发明内容

针对相关技术中的上述问题，本发明提出一种吸波超材料，能够在保证宽频带吸波的前提下，实现在大角度范围内的吸波。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种吸波超材料，包括呈周期排布的多个超材料单元，其中，超材料单元包括：

第一回路，设置在第一平面内；

第二回路，设置在第二平面内，第一平面与第二平面垂直以使得第一回路与第二回路正交。

根据本发明的实施例，超材料单元还包括相互垂直的第一介质板和第二介质板，其中，第一回路和第二回路分别设置在第一介质板和第二介质板上。

根据本发明的实施例，第一回路与第二回路中的每一个均包括：两个金属半环，彼此间隔且开口相对；两个电阻器，每个电阻器的两端分别连接两个金属半环位于同一侧且相对的两个端部。

根据本发明的实施例，各个电阻器的两端与相应的金属半环的端部之间还设置有金属延长部。

根据本发明的实施例，第一回路中的一个电阻器位于第二回路中的相对的两个金属半环之间，并且，第一回路中的另一个电阻器位于第二回路中的相对的两个金属半环外部。

根据本发明的实施例，在第一回路与第二回路中的每一个之中，两个电阻器的电阻值不同。

根据本发明的实施例，第一回路的两个金属半环的尺寸与第二回路的两个金属半环的尺寸相同。

根据本发明的实施例，相邻的第一介质板和相邻的第二介质板之间填充有电解质。

根据本发明的实施例，吸波超材料还包括：金属背板，垂直于第一平面且垂直于第二平面；其中，多个超材料单元在金属背板的一个侧面上呈周期排布。

根据本发明的实施例，吸波超材料还包括：蒙皮，多个超材料单元在蒙皮的一个侧面上呈周期排布。

本发明的上述技术方案，以三维结构的超材料为基础，结构简单清晰，阻抗匹配容易实现；并且，可以通过合理调节第一回路和第二回路的参数和位置，从而在保证宽频带吸波的前提下，实现在大角度范围内的吸波。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。