没有合适的资源?快使用搜索试试~ 我知道了~
首页超宽带超材料吸波体设计:多层电阻膜的应用
超宽带超材料吸波体设计:多层电阻膜的应用
1 下载量 84 浏览量
更新于2024-08-26
收藏 2.01MB PDF 举报
"一种基于多层电阻膜的超宽带超材料吸波体" 本文主要探讨了一种创新设计的超宽带超材料吸波体,该吸波体利用多层电阻膜来实现高效的电磁波吸收。作者团队包括林宝勤、魏伟、达新宇、杜思深和李伟,他们来自空军工程大学信息与导航学院。这项研究属于科研论文类别,发表在《电子学报》上,并被赋予了特定的中图分类号、文献标识码以及文章编号。 超材料是一种具有超越常规材料电磁特性的特殊结构,可以人为设计出具有特定电磁响应的材料。在这种设计中,吸波体的结构单元是由环形电阻膜片在含有导体底面的平面分层介质基板上多层堆叠而成。每个电阻膜片的形状相同,但表面阻值不同,这种设计有助于实现超宽带的吸波性能。 实验结果显示,这款四层的吸波体在6.8GHz至59.6GHz的频率范围内,对垂直入射波的吸波率超过90%,表现出优异的吸波性能。此外,即使在45度的TE(电场垂直于传播方向)和TM(磁场垂直于传播方向)斜入射条件下,该吸波体仍能保持其超宽带吸波特性,这意味着它具有极化不敏感和宽入射角的特点,这对于实际应用来说至关重要。 进一步的分析发现,随着电阻膜片层数的增加,吸波体的吸波效果增强,吸波频带变宽,而且在带内的吸波效果更加稳定。这表明通过优化吸波体的结构层次,可以更好地控制和扩展吸波性能,满足不同应用场景的需求。 该研究提出的基于多层电阻膜的超宽带超材料吸波体设计,不仅在超宽带吸波领域取得了突破,还展示了对入射角度和极化状态的良好适应性。这种新型吸波体有望在雷达隐身、电磁干扰防护、无线通信等多个领域发挥重要作用,为未来电磁波管理提供新的解决方案。通过持续的研究和优化,这种技术可能会引领超材料吸波体设计的新趋势。
资源详情
资源推荐
一种基于多层电阻膜的超宽带超材料吸波体
林宝勤,魏 伟,达新宇,杜思深,李 伟
(空军工程大学信息与导航学院,陕西西安
710077
)
摘 要: 本文提出了一种基于多层电阻膜的超带宽超材料吸波体的设计模型
.
该吸波体的结构单元由一种环形
电阻膜片在含导体底面的平面分层介质基板上多层叠加而成,各层电阻膜片的外形相同,但表面阻值不同
.
一件四层
吸波体的仿真分析结果表明:该吸波体对
68GHz~596GHz
频段之间的垂直入射波吸波率均大于
90%
;同时对入射角
为
45
度的
TE
和
TM
斜入射波仍能保持超宽带吸波,具有极化不敏感和宽入射角特性
.
另外,对不同层次吸波体的分
析表明:随着电阻膜片层次的增加,其吸波效果更好,吸波频带变宽,带内吸波效果更稳定
.
关键词: 吸波体;超材料;超宽带;表面电阻;电阻膜
中图分类号:
TN011
文献标识码:
A
文章编号:
03722112
(
2014
)
03060704
电子学报
URL
:
http
:
//www.ejournal.org.cn DOI
:
10.3969/j.issn.03722112.2014.03.029
ANovelUltraBroadBandMetamaterialAbsorberBasedon
MultilayerResistanceFilms
LINBaoqin
,
WEIWei
,
DAXinyu
,
DUSishen
,
LIWei
(
InstituteofInformationandNavigation
,
AirForceEngineeringUniversity
,
Xi
’
an
,
Shaanxi710077
,
China
)
Abstract
:
A noveldesignapproachforcreatinganultrabroadbandmetamaterialabsorberbasedonmultilayerresistance
filmsisprovidedinthispaper.Oneunitcelloftheabsorberiscomposedofmultilayerresistancefilmsnippedbetweenlayeredmedi
umwithametalbackboard.Theresistancefilmsatdifferentlayersareisomorphic
,
whiletheirsurfaceresistancesareunequal.Simu
latedresultsofonefourlayerabsorbershownthattheabsorberhashighabsorptivityofmorethan90% from6.9to59.6GHzat
verticalincidence
,
itispolarizationinsensitiveandanglewideandcankeepstrongabsorptionatTEorTM incidencewhenthe
obliqueangleofincidenceis45°.Inaddition
,
thesimulatedresultsofseveralabsorberswithdifferentlayerindicatedthattheirab
sorptionwouldbestrongeralongwiththeaugmentoftheirlayers
,
andtheabsorptionbandiswideratthesametime.
Keywords
:
absorber
;
metamaterial
;
ultra-broad-band
;
surfaceresistance
;
resistancefilm
1
引言
超材料
[
1
]
(
Metamaterial
)是一种新型的周期性人工
电磁结构,其通过单元结构的设计及其周期布阵,利用
单元结构的电磁响应
[
2
,
3
]
,得到一种有天然材料所不具
备的一系列奇异的电磁特性,如负折射
[
4
,
5
]
、“完美”成
像
[
6
]
和“隐身衣”
[
7
]
等
.
根据等效媒质理论
[
8
]
,超材料的
电磁特性可以用等效介电常数和等效磁导率来描述,利
用单元结构的电磁响应,设计出具有不同等效介电常数
和磁导率的超材料
[
9
]
.
目前,超材料已在无线电
[
10
]
、微
波
[
11
]
、毫米波
[
12
]
、太赫兹
[
13
]
、中红外
[
14
]
、近红外
[
15
]
和近
可见光
[
16
]
等不同电磁频段均已得到实现
.
在微波频段,
由于单元尺寸适当,便于设计,目前具更多实现方式,已
得到广泛的应用
.
近年来基于超材料的吸波体设计引起了学术界的
极大关注
[
17~24
]
.2008
年,
Landy
等人基于电磁谐振设计
出“完美”超材料吸波体
[
19
]
.
随后,研究人员又设计出极
化不敏感
[
20
,
21
]
和宽入射角
[
22~24
]
的超材料吸波体
.
虽然
上述超材料吸波体具有极强的吸波能力,但其吸波频带
较窄
.
本文提出了一种基于多层电阻膜的超宽带超材料
吸波体,其结构单元由一种环形电阻膜片在含导体底面
的平面分层介质基板上多层叠加而成,各层环形电阻膜
片外形相同,但表面阻值不同
.
通过对各层电阻膜片表
面电阻的优化取值,可实现超宽带吸波
.
本文首先对一
件四层结构的吸波体进行了优化设计,仿真分析结果表
明:其在垂直入射下对
6.8GHz~59.6GHz
之间的入射波
吸波率均大于
90%
;同时具有极化不敏感和宽入射角
特性,对不同方向的
TE
和
TM
入射波均能保持较好的
吸波效果
.
另外,对不同层次吸波体的分析表明:随着电
阻膜层次的增加,其吸波特性更好,吸波频带变宽,带内
吸波 效果 更稳 定,一件 五层 吸波 体对 频 率 为
5.6GHz
收稿日期:
20110507
;修回日期:
20121225
;责任编辑:梅志强
基金项目:国家自然科学基金(
No.6127150
,
No.61302153
)
第
3
期
2014
年
3
月
电 子 学 报
ACTAELECTRONICASINICA
Vol.42 No.3
Mar. 2014
下载后可阅读完整内容,剩余3页未读,立即下载
weixin_38622983
- 粉丝: 5
- 资源: 959
上传资源 快速赚钱
- 我的内容管理 展开
- 我的资源 快来上传第一个资源
- 我的收益 登录查看自己的收益
- 我的积分 登录查看自己的积分
- 我的C币 登录后查看C币余额
- 我的收藏
- 我的下载
- 下载帮助
最新资源
- IPQ4019 QSDK开源代码资源包发布
- 高频组电赛必备:掌握数字频率合成模块要点
- ThinkPHP开发的仿微博系统功能解析
- 掌握Objective-C并发编程:NSOperation与NSOperationQueue精讲
- Navicat160 Premium 安装教程与说明
- SpringBoot+Vue开发的休闲娱乐票务代理平台
- 数据库课程设计:实现与优化方法探讨
- 电赛高频模块攻略:掌握移相网络的关键技术
- PHP简易简历系统教程与源码分享
- Java聊天室程序设计:实现用户互动与服务器监控
- Bootstrap后台管理页面模板(纯前端实现)
- 校园订餐系统项目源码解析:深入Spring框架核心原理
- 探索Spring核心原理的JavaWeb校园管理系统源码
- ios苹果APP从开发到上架的完整流程指南
- 深入理解Spring核心原理与源码解析
- 掌握Python函数与模块使用技巧
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议,欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理!
点击此处反馈
安全验证
文档复制为VIP权益,开通VIP直接复制
信息提交成功