基于超材料的多频带吸波器的设计与研究

李哲，高小优，王婷

(四川大学电子信息学院，成都610065)

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随着现代电子通信技术的发展，保密通信、电子抗干扰技术已经得到重视。一些保密的电子设备经常辐射出携带重要信息的电磁波，一旦这些信息被截取和重现，就有可能造成科技、国防等方面的情报泄露，造成严重的信息安全问题，因此对电磁波吸波技术，电磁屏蔽技术的研究就显得非要重要。传统的吸波材料如石墨、铁氧体、金属粉末等在使用上有很多局限性，例如吸收频带窄、密度大、厚度厚、温度稳定性差，加工成本高等缺点[1-3]。人工电磁超材料是理想的功能材料，一般指具有自然界材料不具备的超常物理性质的人工材料[4-5]。凭借其易加工，易集成等优异性能，在天线、传感、成像、极化调制、电磁兼容、能量收集装置、雷达隐身技术等方面得到了广泛应用[6]。

本文设计的超材料吸波器本质上是一种结构吸波体，从下至上依次由金属铜板、介质基板FR-4，以及表层的金属谐振单元组成。当特定频段的电磁波入射到吸波器表面时就会在谐振单元间产生复杂的电磁响应，从而把电磁能转换成热能由此达到吸波的目的。本文设计的超材料吸波器具有重量轻，厚度薄，容易加工，成本低，高吸波率的特点；此外研究表明该吸波器具有极化不敏感的特点以及0°至60°范围内宽入射角的特点；吸波器有五个谐振峰，其中吸波率在90%以上的吸收峰有三个，另外两个吸收峰的吸波率分别在75%以及和50%以上，由此实现了宽频带吸波。……