摘要：基于石墨烯的光电特性设计了一种光学透明、柔性和宽带可调的低频段超材料吸波体,同时采用商业电磁仿真软件CST Microwave studio对不同石墨烯费米能级下吸波体的吸收特性进行了计算.结果表明:当石墨烯费米能级为0eV时,吸波体在600 MHz~1 GHz的范围内其吸收率超过了90%;改变电压可以改变石墨烯的费米能级,从而可以调节其吸收率.此外,通过仿真证实,吸波体具有极化不敏感和宽入射角度的吸收特性,同时,其也具有吸收率高、柔性、可见光透明和宽带可调等优点,因此其在低频段电磁隐身、探测和传感等领域具有潜在的应用价值.

摘要：基于频率选择表面设计了一种具有透波功能的宽带超材料吸波体,首先模拟计算了吸波体的吸收率和透过率,结果表明,吸波体在4.572GHz^11.583GHz和14.604GHz^17.017GHz之间的吸收率达到了85%,在13.046GHz处的透过率达到了70%,同时具有宽带吸波和透波的功能;通过对其表面电流分布进行监控与分析,阐述了其电磁波宽带吸收和透波的机理.其次,模拟分析了入射波极化状态和入射角度对吸波体吸收特性和透波特性的影响,结果表明,由于结构单元的旋转对称性,吸波体的吸收特性和透波特性具有极化不敏感的特点,但是其对入射角度比较敏感.最后,模拟分析了其结构尺寸参数以及集总元件电参数对其吸收特性和透波特性的影响.

摘要：为解决5G毫米波带来的电磁辐射及现有电磁屏蔽材料造成的环境二次污染、高雷达散射截面、光学不透明和难以共形等问题,本文以超材料吸波体为基础,提出了一个满足绿色屏蔽指数gs≥1的低雷达散射截面、光学透明和柔性多性能电磁屏蔽材料。该电磁屏蔽材料属于人工可设计的多层结构,使用透明导电材料氧化铟锡作为周期性谐振单元结构和底层铺地所用材料,透明材料聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯作为介质层。仿真和实验结果一致性表明:该屏蔽材料在22~30 GHz频段内可实现未共形与共形角度60°状态>30 dB的绿色有效电磁屏蔽及>5 dB的雷达散射截面(RCS)缩减。理论推导的等效电路、等效参数和场分布论证了吸收屏蔽的原理。该绿色多性能电磁屏蔽材料精确覆盖了毫米波n257、n258和n261频段,可有效解决这些频段带来的电磁干扰问题。

摘要：为抑制封装系统中无意的电磁辐射,设计了一种单元尺寸为0.079λ_(L)×0.079λ_(L)、厚度为0.057λ_(L)的新型电阻膜超材料吸波体结构.该电阻膜超材料吸波体通过在玻璃基板的两侧溅射氧化铟锡薄膜,并在顶层设计图案化的强耦合结构实现了超带宽吸收.通过仿真和实物测试证实了该吸波体结构在17~41 GHz频率范围内具有90%以上的吸收率.为了进一步研究其电磁辐射抑制能力,将该吸波体应用于封装系统模型中,仿真结果显示在18~47 GHz频率范围内3 m辐射电场明显降低,最佳抑制效果达到18 dB.所有结果表明所提出的电阻膜吸波体具有小型化、超宽带、极化不敏感和角度稳定的特性,其良好的辐射抑制能力为封装系统的辐射超标问题提供了新的解决思路.

摘要：设计了一种基于C型组合谐振结构的多频带超材料吸波体,通过CST微波工作室进行仿真分析,采用弓形法对超材料样品的反射率进行实验验证。仿真结果表明,该吸波体在3.28GHz、3.89GHz、6.61GHz、9.76GHz、11.43GHz实现了近完美吸收,吸收强度分别为99.67%、99.85%、98.10%、99.99%、99.25%,实测结果和仿真结果基本一致。通过表面电流分布、等效电路图以及理想阻抗匹配理论分析了该吸波体作用的物理机理。该超材料吸波体有极化无关的特性。

摘要：针对微小卫星在雷达频段面临的宽带隐身问题,提出利用电磁超材料实现卫星隐身的设计方案,该方案包括两种不同类型的电磁超材料雷达吸波体。其中多层结构超宽带吸波体利用高阻表面设计耦合型吸波结构,适用于微小卫星星体及太阳能电池阵背光面,工作频带覆盖S、C、X、Ku频段;透光型混合结构宽带吸波体利用高透光的氧化铟锡设计吸波结构,适用于卫星电池阵受光面,隐身频带覆盖X、Ku频段。样件及整星的仿真和实验结果表明,电磁超材料构建的雷达吸波体可以实现超宽频带电磁波的有效吸收。将该材料应用于微小卫星的设计中,可以达到卫星整星RCS缩减的目的。该材料不论是机械强度、密度、透光性,还是抗原子氧剥蚀能力都具备潜在的工程应用价值。

摘要：主要对不同吸波机理扩展超材料微波吸收体衰减吸收频带的研究现状进行了综述,包括基于谐振吸收、加载集总元件、加载电阻材料的频带扩展方法以及通过可调超材料实现超材料吸波体的智能化吸收和宽频吸收的方法,重点讨论了分形学曲线在超材料设计中的应用,分析了其能通过小的尺寸实现低频谐振吸收的优点以及分形学图案自带的频带扩展能力,提出了分形学曲线和图案是未来超材料吸波体发展的一个重要途径。

摘要：设计了一种新型超薄双频带雷达吸波结构,通过提取阻抗参数、分析表面电场和电流分布,阐明了其吸波原理,并将其用于双频带微带天线,减缩天线带内雷达散射截面.结果表明,该结构在两个不同的频段内实现了高效吸波,且吸波效果具有入射角稳定性和极化角不敏感性;加载该吸波结构后,微带天线的辐射性能保持不变,而在天线的工作频率4.29GHz和6.49GHz处,其雷达散射截面分别减缩了8.59dB和9.9dB.实测与仿真结果相吻合,表明该结构能够有效应用于双频带天线的带内隐身.

摘要：本文实现了一种新颖的等效环路有限差分算法,这种算法借鉴传输线算法的思想,在Yee氏网格中引入等效集总元件,包括常规介质中的等效串联电感、并联电容和左手材料中的等效并联电感、串联电容等.良好的物理思想使其可以提供适用色散介质计算的收敛性条件,更加适合仿真计算频率选择表面和超材料等色散介质.为了提高其计算效率,研究了核内加速技术,这种技术理论上可达到最高4倍的加速,实际应用中得到2倍左右的加速效果.使用该算法进行了超材料吸波体结构的设计,通过单双环电阻加载实现宽带电磁波吸收功能.隐身天线罩对于实现天线的带外隐身有着重要作用,利用该算法设计了工作频率为1GHz,隐身频带在3GHz到9GHz的天线罩.并与两个加工样品的测量结果进行了比较,对比的结果验证了算法的正确性.同时核内加速技术的有效性也通过仿真时间比较得到了验证.

摘要：设计和制作了一种基于超材料的光学透明和双波段吸波体,吸波体基本单元由ITO十字微结构加补丁结构、玻璃及ITO膜组成。采用时域有限差分法,研究了十字微结构加补丁结构参数对吸波体电磁性能的影响。仿真结果表明,补丁结构的加入,可以实现双波段高效吸收电磁波,材料在8.5~11 GHz和14.5~16.5 GHz频率范围内反射率小于-10 d B。根据仿真结果,制作了透明吸波体样品,测试了材料反射率和透光率,测试反射率结果与仿真结果吻合得较好,且在可见光区及近红外区透光率达到70%以上。