[发明专利]一种温度不敏感型超材料的设计方法

权利要求书

1.一种温度不敏感型吸波超材料的设计方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1，对于依次由金属全反射层、基底层和电磁调控层构成的超材料吸波结构：

根据实际需求确定室温状态下能够满足指标要求的电磁调控层的图案参数；

所述金属全反射层的材料为对电磁波全反射的金属；

所述基底层的材料为电介质材料，为表层电磁调控层提供支撑，并使电磁调控层和金属全反射层之间形成电磁波损耗的空间；

所述电磁调控层的材料为电阻膜材料，调整超材料吸波结构的吸波性能，并补偿因基底介电随温度变化对吸波性能造成的影响；

S2，根据已知的基底层材料电磁参数随温度的变化范围和德拜方程，分析基底电磁参数对构成的超材料结构吸波性能的影响；根据德拜方程(1)、(2)和(3)，介质材料的介电随温度的升高而增大；

其中，ε′、ε、ω、ε_∞、ε_s、ε₀、σ(T)、E_a、τ₀、τ(T)分别依次表示介电常数实部、介电常数虚部、角频率、光频介电常数、静态介电常数、真空介电常数、材料电导率、活化能、扩散因子和弛豫时间，k为常量；

S3，根据已知的电磁调控层材料电性能随温度的变化范围和变化规律，分析电磁调控层电性能对构成的超材料吸波结构吸波性能的影响；

S4，固定由基底材料和电磁调控层材料构成的超材料吸波结构的吸收峰位置，改变基底材料电磁参数，计算出使吸收峰位置不变需要的电磁调控层的电性能参数，总结出使吸收峰位置不变的基底材料电磁参数和电磁调控层的电性能之间的关系方程；

S5，根据S2、S3和S4的计算结果，选出与基底材料对超材料吸波结构吸收峰的影响具有互补作用的电磁调控层材料和电磁调控层材料所需的电性能范围；

S6，根据S5筛选出的电磁调控层材料与基底材料组成超材料吸波结构，并计算组成的超材料吸波结构的吸波性能随温度的变化关系，判断吸波性能是否满足温度不敏感，若满足则设计完成；

S7，若S6中新组成的超材料吸波结构的吸波性能不具备温度不敏感，则重新调整电磁调控层的图案参数，反复执行S1-S6，直至超材料吸波结构的吸收峰达到温度不敏感的指标。

2.如权利要求1所述温度不敏感型吸波超材料的设计方法，其特征在于：所述S5选用的互补的基底材料与电磁调控层材料，温度升高时，基底材料介电变化使超材料的吸收峰向低频移动，电阻膜电性能的变化使吸收峰向高频移动。

3.如权利要求1所述温度不敏感型吸波超材料的设计方法，其特征在于：所述电磁调控层图案参数的单元图形形状为十字型、方形、圆形或耶律撒冷形。

4.如权利要求1所述温度不敏感型吸波超材料的设计方法，其特征在于：所述步骤S6和S7超材料吸波结构的吸收峰温度不敏感的指标为，不同温度下吸收峰左右偏移变化量不超过1％。

5.如权利要求1所述温度不敏感型吸波超材料的设计方法，其特征在于：所述步骤S6和S7超材料吸波结构的吸收峰温度不敏感的指标为，不同温度下吸收峰的峰值均小于-10dB。