摘要：设计了一种基于一阶Minkowski分形双方环(Minkowski fractal double square loop,MFDSL)电谐振器结构与电阻膜复合的超薄、宽频带、极化不敏感和宽入射角的超材料吸波体.该吸波体的基本结构单元由MFDSL电谐振器结构、方块电阻膜、电介质基板和金属背板组成.采用时域有限差分算法对这种复合结构吸波体的电磁波吸收特性进行数值模拟分析.模拟得到的反射率和吸收率表明:该吸波体在7.5—42GHz之间对入射电磁波具有大于90%以上的强吸收特性.模拟得到的不同极化角和不同入射角下的吸收率表明:该吸波体具有极化不敏感和宽入射角特性.进一步的数值模拟结果表明,该复合结构吸波体对电磁波的吸收主要是基于电磁谐振和电路谐振机制,通过方块电阻的设计可以实现工作频率范围的调节.

摘要：提出一种基于集总元件的超材料吸波体结构设计,并进行了理论分析和实验验证.仿真结果表明,该吸波体在2.5GHz到4.46GHz的低频带内具有吸收率超过95%、半高宽达到70.4%的良好吸收特性.反演计算得到的等效输入阻抗表明集总元件的加入可以使该结构在较宽的频率范围内有较好的阻抗匹配特性,介质表面能量损耗分布的模拟计算结果说明能量主要损耗在了集总电阻中,从而实现低频宽带的吸收特性.制备了实验样品并用自由空间法进行测试,测试结果与模拟结果符合得较好.进一步的实验测试结果表明FR4基板的厚度对该吸波体的吸收特性有明显的调控作用,且对于固定参数的结构存在最佳匹配厚度.

摘要：研究了频率选择表面对超薄多层微波吸波体在低频(L和S频段)吸波性能的影响.分别采用硫化工艺和激光刻蚀方法制备出传统的微波吸收材料(MAM)——橡胶板和FSS层,然后利用它们合成多层微波吸波体(MMA)样品,在NRL弓形法测试系统中测量该样品的反射率.发现随着FSS层在传统吸波材料层中的引入,确实可以增强整个多层吸波体在低频段的吸波性能.实验结果显示,当两个FSS层在多层吸波体中适当排列时,可以在1 GHz得到一个–3.49 dB的反射率峰值,最大反射峰值可达–9.35 dB,这时的样品厚度是1.8 mm.本研究为吸波材料的吸波性能向低频段的拓展提供了一种有效的方法.

摘要：为了改良磁性材料的高频电磁性能,采用射频磁控溅射工艺制备了一系列FeCoB和FeCoNiB磁性薄膜。研究了Ni元素的引入对材料微结构和电磁性能的影响。结果表明,适量的Ni添加量有利于获得优良的微波电磁性能,这主要归因于B在晶粒边界的析出。制备的厚度约为200nm薄膜样品在GHz频段下同时具有高饱和磁化强度4πMs=2.212T,高铁磁共振频率fFMR=3.16GHz,较高的电阻率ρ=276μΩ.cm,其磁导率实部μ'在0.5～2.9GHz频率范围内>200。该薄膜可应用于GHz频段下电磁器件的设计中。

摘要：设计了三种类型吸波体,分别为基于正方形金属贴片(square metal patch,SMP)结构超材料吸波体、电阻型频率选择表面(Resistance Frequency Selective Surface,RFSS)吸波体和SMP与RFSS的复合结构吸波体.采用FDTD算法分别对这三种类型吸波体的电磁波吸收特性进行数值模拟分析.模拟得到的结果表明:在整个2—30 GHz频率范围内,SMP吸波体,通过几何参数的设计可以实现多频窄带强吸收;RFSS吸波体,通过方块电阻的设计可以实现高频宽带强吸收,但强吸收的带宽有限;SMP与RFSS的复合结构吸波体,在3—25GHz之间吸收率大于90%以上,且宽频范围内与自由空间具有较好的阻抗匹配特性.

摘要：电磁波的极化特性在通信、导航和雷达等方面己逐渐得到应用.为了有效控制电磁波的极化状态,本文设计了一种基于开口环结构的人工异向介质.该人工异向介质由开口环结构,电介质基底和金属背板组成,可以将入射的线性极化波完整地转换为圆极化波,椭圆极化波以及和入射波极化方向垂直的线极化波.本文通过实验和仿真验证了本文的设计,实验结果和仿真结果符合较好.

摘要：设计了由两种不同开口谐振环结构组成的双频带相位梯度超表面。超表面中两种结构单元周期交错排列,在两个频点引入附加平行波矢量调控电磁波波前,获得低平板反射率及后向雷达散射截面积(RCS)缩减。仿真与实验均表明,该设计思路和方法行之有效,在7.8 GHz和9.4 GHz两个设计频点,将垂直入射波耦合成伪表面波,偏离法线-30°^+30°的单站后向RCS缩减分别为10.3 d B和10.4 d B。由于其设计的灵活性,该超表面波有望在天线、隐身领域具有潜在的应用价值。

摘要：采用谐振腔法对薄膜材料复介电常数和复磁导率进行了测试研究 .依据腔内电磁场的特性及薄膜材料体积小的特点 ,采取了较大的模指数、高品质因数、小耦合系数等措施 ,设计了在 2GHz频率下工作模式为TE10 5的矩形谐振腔 .使用Agilent 872 2ES网络分析仪进行扫频反射测量 ,由放置试样前后腔的谐振频率和品质因数以及试样的体积等计算出薄膜材料复介电常数和复磁导率 ,该方法操作简便 ,准确性较高 .

摘要：基于传输线理论提出了宽频带测量微波铁氧体铁磁共振线宽的短路微带线法。通过有效参数模型,分析放入样品前后短路微带线单端口网络反射系数S11的变化,进而得到铁磁共振线宽ΔH_ω=Δω/γ,其中Δω为磁导率虚部共振峰的半高宽。设计和制作了短路微带线夹具,并利用所设计的微带夹具测量了钇铁石榴石(YIG)材料的ΔH_ω。最后分析了退磁因子对共振频率的影响,并讨论了样品表面缺陷对ΔH_ω的影响。该方法不仅测量准确度高,操作简单,更解决了低频测量铁磁共振线宽的难点。

摘要：设计了一种柔性非定向低散射2 bit编码超表面。将4种具有不同反射相位的基本单元随机排列构成整个相位梯度超表面,其对入射电磁波形成无规则散射,实现RCS缩减特性。实验结果表明：在频点8.40 GHz处,编码超表面的垂直入射反射率为-13.5 dB,偏离法线-30°～30°范围RCS平均缩减为10.0 dB。进一步的研究结果表明,编码超表面弯曲在直径为7 cm的圆柱面上,RCS平均缩减可达7.8 dB。该超表面可实现曲面的RCS有效缩减。该柔性编码超表面在天线、电磁隐身等领域具有潜在的应用价值。