超材料在宽频微波衰减吸收材料中的应用研究进展

《超材料在宽频微波衰减吸收材料中的应用研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、超材料在宽频微波衰减吸收材料中的应用研究进展９１超材料在宽频微波衰减吸收材料中的应用研究进展ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｏｆＭｅｔａｍａｔｅｒｉａｌｓｉｎＷｉｄｅｂａｎｄＭｉｃｒｏｗａｖｅＡｂｓｏｒｂｉｎｇＭａｔｅｒｉａｌｓ周卓辉１，黄大庆２，３，刘晓来１，牟维琦２，康飞宇３（１北京化工大学理学院，北京１０００２９；２北京航空材料研究院，北京１０００９５；３清华大学材料学院，北京１０００８３）１，ＨＵＡＮＧＤａ－ｑｉｎｇ２，３，ＬＩＵＸｉａｏ－ｌａｉ１，ＺＨＯＵＺｈｕｏ－ｈｕｉ２，ＫＡＮＧＦｅｉ－ｙｕ３ＭＯＵＷｅｉ－ｑｉ

2、（１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ；２ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９５，Ｃｈｉｎａ；３ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）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、

3、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。关键词：超材料吸波体；宽频带；分形曲线；分形图案ｄｏｉ：１０．１１８６８／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－４３８１．２０１４．０５．０１６中图分类号：Ｏ４４１．６文献标识码：Ａ文章编号：１００１－４３８１（２０１４）０５－００９１－０６Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ

4、ｐｒｏｃｅｓｓｏｆｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌｕｓｅｄａｓｒａｄａｒａｂｓｏｒｂｅｒａｎｄｉｔｓｃｕｒｒｅｎｔｒｅｓｅａｒｃｈｓｉｔ－ｕａｔｉｏｎｗｅｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ，ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｙｓｏｆｅｘｔｅｎｄｉｎｇｒａｄａｒａｂｓｏｒｂｉｎｇｂａｎｄｗｉｄｔｈｏｆｍｅｔａ－ｍａｔｅｒｉａｌｓｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｂｓｏｒｂｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｗｈｉｃｈｉｎｃｌｕｄｅｄｒｅｓｏｎａｎｃｅａｂ－ｓｏｒｐｔｉｏｎ，ｌｏａｄｉｎｇｌｕｍｐｅｄｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓａ

5、ｎｄｌｏａｄｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｅａｄｊｕｓｔａｂｌｅｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌｗａｓａｌｓｏａｎｏｐｔｉｏｎｔｏａｃｈｉｅｖｅｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔａｂｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｂｒｏａｄｂａｎｄａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ．Ｔｈｅｆｒａｃｔａｌｃｕｒｖｅａｎｄｆｒａｃｔａｌｐａｔｔｅｒｎｉｎｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌｓａｂｓｏｒｂｅｒｄｅｓｉｇｎｗｈｉｃｈｃａｎｒｅｓｏｎａｔｅａｔｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙｉｎｓｍａｌｌｓｉｚｅｆｏｏｔ－ｐｒｉｎｔｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｔｈｅｆｒａｃｔａｌｐ

6、ａｔｔｅｒｎ’ｓｂａｎｄｅｘｐａｎｓｉｏｎｃａｐａｂｉｌｉｔｉｅｓｗａｓａｎｕｐｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｍｅｒｉｔｔｏｇａｉｎｗｉｄｅｒｂａｎｄｗｉｄｔｈ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｏｓｅａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｔｈｅｆｒａｃｔａｌｃｕｒｖｅａｎｄｔｈｅｆｒａｃｔａｌｐａｔｔｅｒｎｄｅｓｉｇｎｉｓｃｏｎｃｅｒｎｅｄａｓｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｐｅｒｆｅｃｔｗｉｄｅｂａｎｄａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌａｂｓｏｒｂｅｒ；ｗｉｄｅｂａｎｄ；ｆｒａｃｔａｌ

7、ｃｕｒｖｅ；ｆｒａｃｔａｌｐａｔｔｅｒｎ超材料是一种由金属和介质复合而成的具有负折常数和磁导率，这就为超材料在吸波材料上的应用提［１，２］射率性质的人工电磁材料。最初研究超材料时，供了有利条件。众所周知，实现隐身材料优良吸波性人们主要关注的是如何实现其等效负折射率、等效负能的两个关键因素之一是实现材料与空气的阻抗匹［３，４］［５］配［９］，因此，理论上可以通过对超材料结构的设计获得介电常数和等效负磁导率，设计出一系列的结构去实现超材料的左手性质，例如开口谐振环（Ｓｐｌｉｔ实现阻抗匹配所需要的电磁参数，从而实现入射波的［２］、Ｓ形谐振环［６

8、］，螺旋线结零反射。２００８年，Ｌａｎｄｙ等［１０］首先提出了由电谐振ＲｉｎｇＲｅｓｏｎａｔｏｒ，ＳＲＲ）［７］器、电介质基板和金属微带线构成的具有“完美吸收”构等。通过构建渐变的电磁参数去实