一种基于超材料的六频带吸波体设计
基于超材料的宽带高吸收率吸波器研究
波 器 在 ｘ 波 段 雷 达 、电磁 隐 身 等 方 面 有 着 巨大 的 潜 在 应 用 。
ห้องสมุดไป่ตู้
关 键 词 ：超 材 料 吸 波 器 ；宽 频 带 ；高 吸 收 率 ；集 总 电 阻
中 图 分 类 号 ：ＴＮ９７２＋．４４
文 献 标 识 码 ：Ａ
ＤＯＩ：１０．１６１５７／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５８—７９９８．１７１４１２
ｈｉｇｈ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｆｏｒ ｉｎｃｉｄｅｎｔ ｗａｖｅ ｗｊｔｌ１ ｗｉｄｅ ｉｎｃｉｄｅｎｃｅ ａｎｇｌｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ａ ｂ ｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓｕｒ－
ｆａｃｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ａｂｓｏｒｂｅｒ．Ｔｈｅ ｂｒｏａｄｂａｎｄ ｈｉｇｈ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ ａｂｓｏｒｂｅｒ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｈａｓ ａ ｈｕｇｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｘ ｂａｎｄ ｒａｄａｒ， ｅｌｅｃｔｒ ｏ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｔｅａｌｔｈ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ． Ｋｅｙ ＷＯｒｄｓ： ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ ａｂｓｏｒｂｅｒ；ｂｒｏａｄｂａｎｄ；ｈｉｇｈ ａｂ ｓｏｒ ｐｔｉｏｎ；ｌｕｍｐｅｄ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ
中文 引 用 格 式 ：于榭 彬 ，宋 耀 良 ，范 事成 ．基 于超材 料 的宽 带 高吸 收率 吸 波器 研究 【Ｊ】．电子技 术 应用 ，２０１７，４３（１２）：８９—９１，９５． 英 文 引 用 格 式 ： Ｙｕ Ｘｉｅｂｉｎ，Ｓｏｎｇ Ｙａｏｌｉａｎｇ，Ｆａｎ Ｓｈｉｃｈｅｎｇ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｂｒｏａｄｂａｎｄ ａｎｄ ｈｉｇｈ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ａｂｓｏｒｂｅｒ ｂａｓｅｄ Ｏｉｌ ｍｅｔａｍａｔｅ‘ ｒｉａｌ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，２０１７，４３（１２）：８９—９１，９５．
基于等离子体超材料局部场调控特性的低频吸波材料设计方法
基于等离子体超材料局部场调控特性的低频吸波材料设计方法王振旭;王甲富;熊鑫蒙;富新民;丁畅;韩亚娟;孙杉
【期刊名称】《空军工程大学学报》
【年(卷),期】2024(25)1
【摘要】实现低频段雷达波的高性能吸收,通常需要增大磁性吸波材料(MAs)的厚度,这无疑会增加吸波材料的重量,制约实际应用潜能。
对此,本文我们提出了基于等离子体超材料(PM)调控传统磁性吸波材料内部磁场的方法,利用金属短线调控磁场分布的特性,通过增强其与底层金属底板之间整个局部空间的磁场强度,在其中加入传统磁性吸波材料后,就能有效提升传统磁性吸波材料的吸波性能,进而使整体结构在其工作频段都具有较强的吸波性能。
仿真和实验结果表明:垂直入射时,所设计的吸波超材料可在0.9~2.2 GHz频段内实现高效吸收,入射角逐渐增大到60°时,90%的吸收带宽仍可以达到0.73~3.12 GHz。
该设计方法在雷达隐身、电磁兼容和通信等领域都具有较大的潜在应用。
【总页数】6页(P11-16)
【作者】王振旭;王甲富;熊鑫蒙;富新民;丁畅;韩亚娟;孙杉
【作者单位】空军工程大学基础部;苏州实验室;93160部队
【正文语种】中文
【中图分类】TN811;O441.4
【相关文献】
1.一种基于等离子体超材料的吸波器设计
2.基于超材料设计的钡铁氧体吸波涂层研究
3.基于反射特性的碳纳米管吸波材料吸波性能检测方法
4.基于石墨烯的低频段多功能的超材料吸波体设计
5.基于双磁介质层复合的超材料低频吸波体研究
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《2024年基于超材料的太赫兹滤波器研究》范文
《基于超材料的太赫兹滤波器研究》篇一一、引言随着科技的不断发展，太赫兹（THz）波段在通信、雷达、生物医学等领域的应用越来越广泛。
然而，由于太赫兹波段的特殊性质，如波长短、频率高等，使得其器件的研发面临诸多挑战。
近年来，超材料作为一种新型的材料体系，在太赫兹波段的应用研究中受到了广泛关注。
本文旨在探讨基于超材料的太赫兹滤波器的研究现状与进展。
二、超材料及其在太赫兹波段的应用超材料是一种人工合成的、具有特殊电磁特性的材料。
其特殊的物理性质使其在太赫兹波段具有广泛的应用前景。
超材料通过精确地设计其结构，可以实现对电磁波的特殊调控，如改变电磁波的传播速度、相位等。
因此，超材料在太赫兹滤波器、透镜、吸收器等方面具有巨大的应用潜力。
三、基于超材料的太赫兹滤波器研究1. 滤波器设计原理基于超材料的太赫兹滤波器主要通过设计特殊的超材料结构，实现对太赫兹波的传输与过滤。
具体而言，通过设计具有特殊几何形状的金属结构阵列，并利用其与电磁波的相互作用，实现对特定频率的太赫兹波的传输与过滤。
此外，还可以通过改变超材料的厚度、周期等参数，进一步优化滤波器的性能。
2. 滤波器结构类型根据超材料结构的不同，太赫兹滤波器可以分为多种类型。
常见的包括基于环状结构的滤波器、基于鱼网结构的滤波器以及基于多层次结构的滤波器等。
这些滤波器结构各具特点，如环状结构滤波器具有较高的频率选择性，鱼网结构滤波器则具有较好的透射性能等。
3. 实验研究及性能分析众多研究表明，基于超材料的太赫兹滤波器具有良好的性能。
例如，某研究团队通过设计一种特殊的环状结构超材料，成功实现了对特定频率的太赫兹波的高效传输与过滤。
实验结果表明，该滤波器具有较高的传输效率、较低的插入损耗以及良好的频率选择性等特点。
此外，还有研究表明，通过优化超材料结构及制备工艺，可以进一步提高太赫兹滤波器的性能。
四、面临的挑战与展望尽管基于超材料的太赫兹滤波器取得了显著的进展，但仍面临诸多挑战。
一种加载超材料吸波体的新型二面角反射器的设计
２ ０ １ ３ 年 １ ２月
空
军
工
程
大
学
学
报（ 自然 科 学 版 ）
Ｖｏ １ ． １ ４ Ｎｏ ． ６
Ｄｅ ｃ ． ２０１ ３
Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ Ｎ ＡＬ Ｏ Ｆ Ａ Ｉ Ｒ Ｆ Ｏ Ｒ Ｃ Ｅ Ｅ Ｎ Ｇ Ｉ Ｎ Ｅ Ｅ Ｒ Ｉ Ｎ Ｇ ＵＮ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ ｓ Ｉ Ｔ Ｙ （ Ｎ Ａ Ｔ ｕ Ｒ Ａ Ｌ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ Ｅ Ｄ Ｉ Ｔ Ｉ Ｏ Ｎ）
计 了一种加 载超材 料 吸波体 的新 型角反 射器 ， 在８ ＧＨｚ 、 ｌ １ ． ５ ＧＨｚ以及 １ ２ ＧＨｚ 这 ３个 频 点 ， 产 生近 似相 同的后 向雷达 散 射截 面 ， 并 对该 角反 射器 的性能进 行测 试验 证 ， 结果 表 明： 加 载 超材 料 吸 波体后 ， 在１ １ ． ５ ＧＨｚ 频点， 其 中心 Ｒ Ｃ Ｓ值 下降约 ２ ｄ Ｂ ｓ ｍ； 在１ ２ ＧＨｚ频点 ， 其 中心 Ｒ Ｃ Ｓ值 下 降约 ３ ． ６ ｄ Ｂ ｓ ｍ， 在８ ＧＨｚ频点 ， 其 ＲＣ Ｓ值 与普 通 角反 射器 一致 ， 两者 的 Ｒ Ｃ Ｓ曲线无 明 显差 别 。
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｐｒ ｏ ｂｌ ｅ ｍ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈｅ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｏｆ ｔ ｈｅ ｔ ｒ ａ ｄｉ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｌ ｃ ｏｒ ｎ ｅ ｒ ｒ ｅ ｆ ｌ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｉ ｓ ｓ ｔ ｒ ｏｎ ｇｌ ｙ ｄｅ ｐｅ ｎｄ—
一
种加载超材料吸波体的新型二面角反射器的设计
祝 寄徐 ， 裴 志斌 ， 屈 绍波 ， 谢 明达
（ 空军工程大学理学 院， 陕西西安 ， ７ １ ０ ０ ５ １ ）
基于二氧化钒超材料的双窄带太赫兹吸收器
第 21 卷 第 12 期2023 年 12 月太赫兹科学与电子信息学报Journal of Terahertz Science and Electronic Information TechnologyVol.21，No.12Dec.，2023基于二氧化钒超材料的双窄带太赫兹吸收器曹俊豪，饶志明*，李超(江西师范大学物理与通信电子学院，江西南昌330224)摘要：提出一种基于二氧化钒(VO2)超材料的吸收器，由3层结构组成，从上往下分别为2个VO2圆、中间介质层和金属底板。
仿真数据表明，该吸收器有2个很强的吸收峰，分别为4.96 THz 和5.64 THz，相对应的吸收率为99.1%和98.5%。
利用阻抗匹配理论和电场分布进行分析，阐明了吸收的物理机制，并进一步分析了结构参数对吸收率的影响。
所提出的吸收器具有可调谐的特点，能够灵活调控吸收率，为太赫兹波的调控、滤波等功能的实现提供了良好的方案。
该吸收器在图像处理、生物探测和无线通信领域都有潜在的应用。
关键词：太赫兹；超材料；二氧化钒；吸收器中图分类号：TB34 文献标志码：A doi：10.11805/TKYDA2023148 Dual-narrowband THz absorber based on vanadium dioxide metamaterialCAO Junhao，RAO Zhiming*，LI Chao(College of Physics and Communication Electronics，Jiangxi Normal University，Nanchang Jiangxi 330224，China)AbstractAbstract：：A metamaterial absorber based on vanadium dioxide(VO2) is presented. This structure consists of three layers including two vanadium dioxide circles, intermediate dielectric layer, and metalsubstrate from top to bottom. The simulated data shows that the absorber has two strong absorption peaks,at 4.96 THz and 5.64 THz respectively, and the corresponding absorption rates reach 99.1% and 98.5%.The physical mechanism of absorption is clarified by using the impedance matching theory and theelectric field distribution. The effect of the structural parameters on the absorption rate is also analyzed.In addition, the proposed absorber can regulate the absorption rate flexibly, which provides a goodscheme for the realization of terahertz wave regulation, filtering and other functions. Therefore, thisabsorber has potential applications in image processing, biological detection, and wireless communication.KeywordsKeywords：：THz；metamaterial；vanadium dioxide；absorber太赫兹波是指频率为0.1~10 THz的电磁波，相应波长为30 μm~3 mm，它的电磁波谱左侧和右侧分别为电子学和光子学，因此也被称为太赫兹间隙[1]。
一种基于超材料的吸波结构设计
（ １ ． Ｃ ｈ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ｃ ｈ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ２ ３ ９ ０ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｔ ｅ ｌ ｅ ｃ ｏ ｍｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ， Ａ ｉ ｒ Ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ料 的吸波结构设计
占生宝 ’ ， 刘涛 ， 倪 受春 ， 肖文标 。 ， 付翔
（ １ ． 滁州学院 ， 安徽 滁州 ２ ３ ９ ０ ０ ０ ； ２ ． 空军工程大学 电讯工程学院 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ７ ７ ； ３ ． 中国人 民解放军 ９ ４ ８ ４ ０ 部队 ， 江苏 南京 ２ １ ０ ０ ０ ７ ）
ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｗ ｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ， ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ． Ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｉ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ａ ｖ ｅ ａ ｇ ｏ ｏ ｄ ａ ｇ ｒ ｅ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ．
关键 词 吸波体 ； 超材料 ； 极 化稳定 中图分类号 Ｔ Ｎ ８ ２ 文献标识码 Ａ 文章编号 １ ０ ０ ４ — ２ ４ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ １ — ０ ０ ７ ８ — ０ ５
Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ａ ｂ ｓ ｏ ｒ ｂ ｅ ｒ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ａ ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ
不同结构柔性电磁超材料吸波体的最新研究进展
不同结构柔性电磁超材料吸波体的最新研究进展作者：焦馨宇张富勇刘元军赵晓明来源：《现代纺织技术》2024年第06期DOI： 10.19398/j.att.202310021摘要：传统的电磁超材料通常具有刚性结构，其应用受到一定限制，无法满足当前市场需求，因此质轻、吸收强、吸收频带宽的柔性电磁超材料吸波体的开发利用成为重要的发展方向。
文章从柔性电磁超材料吸波体结构出发，概括了基于3层结构的柔性电磁超材料吸波体的最新研究，讨论了基于3层以上结构的柔性电磁超材料吸波体的研究现状，介绍了三维立体结构的柔性电磁超材料吸波体的研究进展，并展望了柔性电磁超材料吸波体未来的发展方向。
柔性电磁超材料吸波体在电磁波防护方面具有巨大的潜力，未来将在各个领域得到广泛应用。
关键词：超材料；吸波材料；柔性材料；电磁防护中图分类号：TS102. 4文献标志码：A文章编号：1009-265X（2024）06-0116-13收稿日期：20231026网络出版日期：20240227基金項目：中国工程院咨询研究项目（2021DFZD1）；天津市科技计划项目创新平台专项（17PTSYJC00150）作者简介：焦馨宇（1999—），女，内蒙古乌兰察布市人，硕士研究生，主要从事防护纺织品方面的研究。
通信作者：刘元军，E-mail：********************随着科学技术的进步，电磁波的应用在各个领域为人类的繁荣进步作出了不可替代的巨大贡献［1］。
但大量电磁波所产生的强烈的电磁辐射，会对人体和环境造成一定的危害；另外，军事设备所发射的电磁波信号可能引发信息泄露的风险［2］。
因此，人们对设备或人员进行电磁防护的需求日益迫切，各种吸波材料的研发方法成为当前研究的热点。
传统吸波材料存在吸收频带窄、柔性差等问题，因而其应用受到一定限制［3］。
超材料具有超常物理性能和人工复合结构。
超材料重要的应用之一是超材料吸波体。
研究人员通过较强的人工干预对超材料吸波体的周期性结构进行设计，可使其能够应用于不同电磁波频段［4］。
超材料在完美吸波器中的应用
超材料在完美吸波器中的应用张勇;张斌珍;段俊萍;王万军【摘要】超材料的电磁响应不仅由其构成材料决定，更与其谐振单元的微结构和排列组合息息相关，基于电磁超材料的完美吸波器（Perfect Metamaterial Absorber ，PMA）通过设计合理的谐振器微结构可实现对特定频段电磁波的100％吸收。
PM A具备设计灵活、响应可调、吸波强、频带宽、厚度薄、质量轻等诸多优点，可广泛用于隐身材料、频率选择表面、太赫兹成像、微型天线、智能通信、电磁波探测及调控等领域。
本文在结合国内外研究现状的基础上综述了基于PM A发展历程、结构特征、制备工艺、性能测试等，以期获得对PM A更为深刻和全面的理解。
最后对PM A的发展趋势、应用前景和亟待解决的问题做了探讨，具备多功能的主动智能PM A和基于新工艺、新材料的新型PM A将是未来的发展趋势。
%Electromagnetic response of metamaterials is not only determined by its component materi‐als but also the microstructure and arrangements of its resonant elements .T he perfect absorber pre‐pared by metamaterial (PM A ) can realize 100% absorption in specific frequency bands by designing reasonable structures of resonators .PM A can be applied in many domains ,such as stealth material , frequency selective surface ,terahertz imaging ,micro antenna ,intelligentcommunication ,detection and regulation of electromagnetic wave because of its flexible designing ,adjustable response ,strongabsorption ,broad band ,thin thickness ,light mass .Based on the present study situation at home and abroad ,we summarized thedevelopment ,structure ,preparation and test of PMA .In order to gain amore profound and comprehensive understanding on PMA ,we also explored its trends ,prospects and urgent problems .Proactive and intelligent PMA with multi functions and new PMA prepared by new material and new process are the future development trends .【期刊名称】《材料工程》【年(卷),期】2016(044)011【总页数】9页(P120-128)【关键词】吸波器;超材料;隐身衣;综述【作者】张勇;张斌珍;段俊萍;王万军【作者单位】中北大学电子测试技术重点实验室，太原030051; 中北大学仪器与电子学院，太原030051;中北大学电子测试技术重点实验室，太原030051; 中北大学仪器与电子学院，太原030051;中北大学电子测试技术重点实验室，太原030051; 中北大学仪器与电子学院，太原030051;路易斯安那州立大学机械工程系，美国巴吞鲁日70803【正文语种】中文【中图分类】TB331;TB34;O433随着电磁探测技术的快速发展，电磁信息的泄漏给世界各国的防御体系和军事装备的生存能力带来了严重威胁，为此隐身技术应运而生，采用吸波材料是隐身技术的一种重要形式，常见的吸波材料有等离子体吸波层[1]、纳米吸波材料[2]、铁氧体吸波材料[3]、导电高聚物吸波材料[4,5]、手性材料[6]、超材料等。
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第48卷第1期（总第187期）2019年3月火控雷达技术Fire Control Ｒadar TechnologyVol.48No.1（Series 187）Mar.2019收稿日期：2018-10-22作者简介：李易（1993－），男，硕士研究生。
研究方向为武器系统与运用工程。
一种基于超材料的六频带吸波体设计李易（西安电子工程研究所西安710100）摘要：本文设计了一种基于电磁超材料的具有多个频带吸波特性的吸波体。
该吸波体的主体是由三层结构组成，上层为6个金属方框相套组成，中层为超材料有耗介质，下层的金属铜板作为金属背板。
这种结构可以实现在6个频点处的窄带吸波，其中在2．5GHz 处只能达到64%的吸波率，而在其他五个频点都能达到90%以上的吸波率。
此外由于该结构具有旋转对称性，因而具有极化不敏感特性，又经由仿真得到该结构具有宽入射角特性，结果表明该超材料吸波体在雷达隐身领域具有潜在应用价值。
关键词：超材料；吸波体；多频带吸波中图分类号：TN95文献标志码：A文章编号：1008－8652（2019）01－085－04引用格式：李易．一种基于超材料的六频带吸波体设计［J ］．火控雷达技术，2019，48（1）：85－88．DOI ：10．19472/j．cnki．1008－8652．2019．01．018Design of a Six-band Absorber Based on MetamaterialLi Yi（Xi'an Electronic Engineering Ｒesearch Institute ，Xi'an 710100）Abstract ：A six-band absorber based on metamaterial is designed in this paper ．This absorber is mainly composed of three layers ，the top one is composed of six metal frames ，the middle layer is metamaterial lossy medium and the lower layer is a metal plate as the metal floor．This absorber can achieve narrowband absorption at six frequency points．When the frequency point at 2．5GHz ，the absorption is only 64%，but others can achieve more than 90%．Moreover ，because of the rotational symmetry ，this structure has polarization-insensitive characteristics．And then ，the simulation results show that the structure has wide incidence angle characteristics and this metamaterial absorber has potential application in radar stealth field．Keywords ：metamaterial ；absorber ；multiband absorbing0引言超材料吸波体在近些年引起了人们的广泛关注。
自从2008年Landy ［1］等第一次提出了完美吸波的超材料吸波体，人们开始深入研究这种通过达到阻抗匹配时的金属结构谐振和有损耗的电介质对电磁波进行损耗吸收的吸波体。
之后，人们对超材料吸波体的研究慢慢扩展开来，例如双频带［2－3］、三频带、宽带［4］和可调频带吸收。
本文采用6个同心金属环相套的结构，实现了6个频带的吸波。
由于组成该结构单元的金属方环具有四重旋转对称性，所以该结构具有极化无关特性，又由仿真验证该结构具有入射不敏感特性。
1结构设计本文利用HFSS 软件进行建模仿真，模型由真空腔，金属背板，超材料介质与金属结构四部分组成，如图1所示：火控雷达技术第48卷图1仿真模型图2结构尺寸真空腔体四周设置二个主从边界条件用于控制入射波入射角度以及模拟无限周期单元，顶部设置floquet 端口模拟无限远处发射来的平行入射波。
超材料吸波体的单元结构如图2所示，由超材料介质，金属背板与金属结构三部分组成，超材料介质为FＲ4材料，顶面为边长a =18mm 的正方形，厚度t =3mm ，介电常数4．4，电损耗正切角0．02。
金属背板与金属结构材料都为铜，金属结构由6个同心方框组成，最大的方框边长c =16mm ，每个方框宽度均为e =0．6mm ，方框间距均为w =0．2mm 。
2仿真分析2．1吸波率反射率Ｒ=S 112，透射率T =S 212，吸波率A=1－S 112－S 212=1－Ｒ－T ，其中S 11为该吸波体的反射系数，S 21为吸波体的传输系数。
因为模型中底面是金属底板，没有电磁波透射，所以S 212=0，则A =1－S 112=1－Ｒ。
通过HFSS 仿真得到该结构在2GHz 到7GHz 频段范围内的吸波效果如图所示：图3吸波率曲线由图3中可以看出一共有6个吸收波峰，2．5GHz 处波峰较低，仅达到64．7%的吸波效率。
其他5个波峰均达到了90%以上的吸波效率，在3．32GHz 处效率为94．1%，在3．78GHz 处效率为98．1%，在4．36GHz 处效率为98．9%，在5．12GHz 处效率为90．5%，在6．14GHz 处效率为96．6%。
该吸波体结构可以实现在3．32GHz 、3．78GHz 、4．36GHz 、5．12GHz 以及6．14GHz 这5个频点处的完美吸波，而在2．5GHz 处吸波效果不是很理想。
2．2宽入射角特性通过设置不同电磁波入射角度进行仿真得到下图结果：图4不同入射角的吸波率曲线从图4中可以看到，在0ʎ，20ʎ，40ʎ，60ʎ以及80ʎ这五种入射角度情况下，吸波率曲线变化不大，所以该结构具有入射角不敏感特性。
2．3谐振吸波超材料吸波体是利用超材料的电磁谐振特性达到吸波功能的。
在不同的谐振频点处，超材料吸波体的不同区域发生电磁谐振将电磁波能量限制在吸波体内，并转化为热能完成吸波。
为了更好地理解吸波原理，分别对6个谐振频点处上层结构与金属底板上的电流分布进行了仿真。
68第1期李易：一种基于超材料的六频带吸波体设计图5在2．5GHz 处结构和金属底板表面电流分布从图5中可以看出，在2．5GHz 处主要由最大的方框与金属底板发生电磁谐振，在上下两边形成与金属底板上电流反向平行的电流，对电磁波进行吸收。
图6在3．3GHz 处结构和金属底板表面电流分布从图6中可以看出，在3．3GHz 处主要由从外到内第二个方框与金属底板发生电磁谐振，在上下两边形成与金属底板上电流反向平行的电流，对电磁波进行吸收。
图7在3．78GHz 处结构和金属底板表面电流分布从图7中可以看出，在3．78GHz 处主要由从外到内第三个方框与金属底板发生电磁谐振，在上下两边形成与金属底板上电流反向平行的电流，对电磁波进行吸收。
从图8中可以看出，在4．36GHz 处主要由从外到内第四个方框与金属底板发生电磁谐振，在上下两边形成与金属底板上电流反向平行的电流，对电磁波进行吸收。
可以看到电流分布向右侧偏移。
78火控雷达技术第48卷图8在4．36GHz处结构和金属底板表面电流分布图9在5．12GHz 处结构和金属底板表面电流分布从图9中可以看出，在5．12GHz 处主要由从外到内第五个方框与金属底板发生电磁谐振，在左右两边形成与金属底板上电流反向平行的电流，对电磁波进行吸收。
图10在6．14GHz 处结构和金属底板表面电流分布从图10中可以看出，在6．14GHz 处主要由最小的方框与金属底板发生电磁谐振，在两个对角形成与金属底板上电流反向平行的电流，对电磁波进行吸收。
通过上述结果，可以看出吸波结构的不同部位，分别影响不同频点的谐振吸波。
3结束语本文通过HFSS 仿真设计了一种基于电磁超材料的具有6个频带吸波特性的吸波体。
该吸波体拥有在2．5GHz 、3．32GHz 、3．78GHz 、4．36GHz 、5．12GHz 、6．14GHz 等6个频点处的吸波峰值，只有在2．5GHz 处吸波率仅达到64．7%，其他5个频点均达到了吸波率90%以上的完美吸波。
此外由于该结构具有四重旋转对称性，因而具有极化不敏感特性，又经由仿真验证该结构具有宽入射角特性，该超材料吸波体在雷达隐身领域具有潜在应用价值。
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