一种可用于太赫兹检测的柔性人工电磁结构设计

陈曦冉 郑亚伟

摘要：我们设计的人工电磁结构在太赫兹吸收率达到80%。改变人工电磁结构单元的相关尺寸，都能够实现95%以上的吸收率。柔性衬底聚酰亚胺价格便宜，灵活性好，以此为衬底的人工电磁结构能够实现卷曲成特定形状或者贴附与大型设备表面甚者是折叠，为后期应用提供了巨大的方便。太赫兹技术取得了飞速发展，我们的设计能够实现在太赫兹频段的高效率吸收，在太赫兹探测、安全检测或侦察领域都有非常广阔的应用前景。

关键词：人工电磁结构；柔性衬底；吸收率；太赫兹检测

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）03-0240-02

1 介绍

利用人工设计的单元结构的形状和空间排列，超材料可以实现自然材料所不具备的一些性质，如负介电常数和负渗透率。长期以来，太赫兹频段的发展相对不足，主要原因在于材料的电磁性质太赫兹波段急剧下降，极大地阻碍了太赫兹技术的发展。超常材料的特殊性，极大地扩展了常用设备的性能，使太赫兹场得到了广泛的发展[1，2]。

超常材料的主要特征之一是可以通过介电常数和渗透率等参数来描述。如果超材料阻抗与入射电磁波阻抗相匹配，当电磁共振发生时介电常数和磁导率保持负值，则入射波将被超常材料吸收[3]。作为一种聚合物复合材料的聚酰亚胺（PI）在电磁场中具有低损耗和柔性好的特征。低损耗聚酰亚胺基底上的微米级谐振太赫兹材料可以用于大型超材料的制备，比如容易卷曲成毫米半径的圆柱体[4]。……