基于集總電阻的“十”字型寬頻超材料吸波體仿真和分析

張 鑫， 戴銀所， 房建國， 尹兆昆， 崔傳安

(1. 陸軍工程大學 研究生院， 江蘇 南京 210001； 2. 中國人民解放軍73670部隊， 江蘇 南京 210042；3. 陸軍工程大學 國防工程學院， 江蘇 南京 210001； 4. 中國人民解放軍66469部隊， 北京 100042)

0 引 言

電磁超材料[1]是人工制備的具有周期性或非周期性結構， 并呈現天然材料所不具備的超常物理特性的復合材料， 其電磁特性并不依賴于材料本身特性而是由材料的設計單元結構決定. 2008年， Landy等[2]基于電磁超材料的概念， 首次提出將方形開口諧振環、 介質基板與金屬導線疊加組成電磁諧振結構， 實現了11.48 GHz處接近100%的吸收， 并提出電磁波“完美吸收器”的概念， 引起了國內外科研人員的極大興趣. 隨著學者對電磁超材料研究的不斷深入， 通過諧振結構設計、 疊加、 加載集總元件以及使用電阻膜替代金屬諧振圖案等方式， 實現了雙頻、 多頻及寬頻吸收的目的[3-11]. 寬頻吸收電磁超材料因實用性較強具有較好的應用前景， 是目前電磁超材料的研究熱點. 其中， 加載集總元件的超材料吸波體可通過調整集總元件參數和結構參數， 調節其頻率響應特征和吸波性能， 改善超材料吸波體等效阻抗和電磁諧振特性， 實現阻抗匹配和引發電磁諧振， 達到寬頻高效吸收的目的. 由于集總電阻元件的歐姆損耗特性可明顯增強超材料吸波體的吸波性能， 因此， 被廣泛應用于加載集總元件的超材料吸波體中， 實現了寬頻高效吸收[8,9,12-16].

本文通過采用在諧振環中加載集總電阻和多個……