摘要：为实现机载天线罩吸波/透射波/反射波功能一体化,设计了一种基于石墨烯和光电二极管(PIN)的宽带吸波/反射波/透射波多功能超表面。当PIN正向导通时,超表面对入射电磁波的透过率接近于0,反射率可以通过改变石墨烯的费米能级进行调节;当石墨烯的费米能级为0.3 eV时,超表面在1.55~5.51 GHz范围内的吸收率超过了90%;当石墨烯能级为0 eV时,超表面在1.55~5.51 GHz范围内的反射系数高达45%。当PIN反向截止时,超表面在4.76 GHz处出现了一个透射峰,石墨烯费米能级为0.3 eV和0 eV时的透射系数分别为61%和71%。设计的超表面具有结构简单、宽带吸波/反射波/透射波多功能等优点,在通信和雷达等领域具有广泛的应用前景。

摘要：基于钛酸锶和电阻膜设计了一种多层结构的具有低频传感和高频宽带吸波功能的超材料吸波体.超材料吸波体在低频1.09 GHz处产生了一个可用于传感测量的吸收峰;在高频9.2~10.9 GHz之间产生了一个宽带吸收峰,带宽达1.7 GHz.通过对超材料吸波体吸收频率处的表面电流分布进行监控,阐述了低频和高频处的吸波机理.仿真计算结果证实,吸波体在低频和高频处的吸波特性是极化无关的,但是对入射角度是敏感的.超材料吸波体具有结构简单、功能多等优点,在传感测量、探测和电磁隐身等领域具有潜在的应用价值.

摘要：左手材料是一种介电常数ε和磁导率μ同时为负值的超材料,具有许多非常奇异的电磁学性质。阐述了左手材料的基本概念和性质,介绍了能够同时实现负介电常数和负磁导率的Ω形、S形和树枝等单一结构,综述了利用机械加工法和化学制备法制备的高频段负磁导率材料,以及基于耦合作用的电磁波垂直入射条件下左手材料的设计与制备方法,阐述了超材料负磁导率或左手行为的验证方法,最后展望了左手材料的应用前景。

摘要：为实现超材料吸波体吸收频率的智能调控,采用理论分析与模拟仿真相结合的方法,首先设计了一种双波段超材料吸波体,然后在双波段超材料吸波体中加入电流变液,通过改变电流变液外加电场的强度实现了双波段超材料吸波体吸收频率的智能调控。结果表明:双波段超材料吸波体在7.403GHz和17.511GHz处出现了两个吸收峰,吸收率分别为99.8%和70%;随着电流变液外加电场强度的增加,吸波体的吸收频率逐渐往低频发生移动,吸收频率调节率高达55%,由此提出了一种智能调控的双波段超材料吸波体。

摘要：设计了一种基于多开口同心银环的红外宽带超材料吸波体,在此基础上提出了基于电流变液的红外智能可调宽带超材料吸波体.采用Microwave Studio CST的频域有限元积分方法对结构单元的有关电磁参数进行仿真计算,结果表明结构单元在波长5.89um^6.4um之间吸收率保持在90%以上;将结构单元置于电流变液中,通过改变电流变液的外加电场强度可以实现吸收频带的智能调控.此外分析了宽带吸收产生的原因,探索了结构尺寸对其吸收特性的影响.该吸波体结构简单,容易制备,在红外辐射屏蔽、红外光谱检测和红外辖射探测等领域具有重要的应用价值.

摘要：基于石墨烯的电磁可调性与具有特殊电磁响应的无源金属结构耦合,设计了三明治结构微波吸波超表面,系统地研究了金属结构和石墨烯电性对吸波性能的调控。通过三维全波电磁场仿真,证实了可以通过调节石墨烯方阻改变谐振频率处的吸波率,于740Ω/sq实现微波的完美吸收,且由担任相移介质的聚丙烯的厚度控制谐振频率。构建了石墨烯结构与金属微结构杂化超表面,对引入金属谐振模式进一步增强微波吸收的超表面设计进行了研究,证实了可以通过调节石墨烯方阻获得频率23.2GHz和36.4GHz处的微波完美,以及由其确定的宽带吸收。分析了金属线宽、周期、金属石墨烯间距等主要结构参数对吸波率与频率的影响。该研究在拓展超表面设计与石墨烯应用方面有着一定的价值。

摘要：利用石墨烯的电导率可调特性设计了一种超宽带可调超材料吸波体.模拟计算了不同石墨烯费米能级时吸波体的吸收率,结果表明,当石墨烯费米能级为0.7 eV时,吸波体在1.74 GHz^10.44 GHz的吸收率保持在90%以上,实现了电磁波的超宽带吸收;当改变外加电压使石墨烯的费米能级从0.7 eV逐渐减少到0 eV时,吸波体在1.74 GHz^10.44 GHz的吸收率逐渐下降,其调制深度可达53.8%,实现了吸收率可调的功能;通过对表面电流分布进行仿真与分析,阐述了其电磁波宽带吸收及吸收率可调的机理;模拟分析了石墨烯费米能级为0.7 eV时,入射波极化状态和入射角度对吸波体吸收特性的影响,结果表明,由于结构单元的旋转对称性,吸波体的吸收特性具有极化不敏感的特点;随着电磁波入射角度的增大,其吸收率逐渐降低.

摘要：为了实现太赫兹波调制器件对太赫兹波的快速响应,设计一种基于二氧化钒(VO 2)电阻膜的太赫兹波段宽带可调谐超材料吸波体,研究不同温度时吸波体的吸收率,并通过监控表面电流分布,分析吸波体宽带吸收以及可调吸收的机理。结果表明:吸波体在温度为35℃时表现出宽带吸收特性,吸收率大于90%的频段频率为6.508~9.685 THz,带宽为3.177 THz,通过改变温度可以实现吸波体吸收率的调控;该吸波体对电磁波的吸收具有极化不敏感和宽角度吸收的特点。

摘要：超表面是一种基于广义斯涅尔定律,通过控制波前相位、振幅以及偏振进行电磁/光学波束调控的新结构,其新颖的机制和灵活的结构设计展现出广阔的应用前景。本文阐明了超表面调控波束的物理机理,叙述超表面的发展历程,即从实现超表面到提高有效分量和动态可调超表面的研究过程,总结了超表面透镜、超表面偏振器、表面等离子体激元调控等功能器件,并对超表面有待解决的问题以及今后的发展趋势进行了探讨。

摘要：基于PIN管和钛酸锶设计了一种工作在P波段的谐振波吸波/反射可控超薄表面。研究结果表明,温度为300 K,当PIN管正向导通时,吸波/反射可控超薄表面对1.063 GHz谐振波的吸收率超过90%;当PIN管反向截止时,吸波/反射可控超薄表面对1.063 GHz谐振波的反射率超过90%。并且,吸波/反射频率可通过温度进行调节。通过监控表面线电流分布,探讨了吸波/反射可控超薄表面的吸波和反射机理,并通过仿真计算证明了其吸波和反射特性与极化、入射角度及结构单元的尺寸有关。