【摘 要】
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近年来,超材料吸波器由于在隐身、电磁防护、电磁干扰抑制、能量收集、热发射器、超透镜、辐射冷却以及微型天线等诸多方面的大量应用得到了广泛研究。然而,传统的超材料吸波结构大多为基于金属或全介质材料的硬质基体,一方面,金属和全介质材料使得吸波器成本较高。另一方面,硬质结构使得它们一般缺少柔性,从而难以实现期望形状的吸波器。此外,它们的电磁特性固定,难以满足复杂变化应用的需求。因此,对基于廉价柔性介质并具
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近年来,超材料吸波器由于在隐身、电磁防护、电磁干扰抑制、能量收集、热发射器、超透镜、辐射冷却以及微型天线等诸多方面的大量应用得到了广泛研究。然而,传统的超材料吸波结构大多为基于金属或全介质材料的硬质基体,一方面,金属和全介质材料使得吸波器成本较高。另一方面,硬质结构使得它们一般缺少柔性,从而难以实现期望形状的吸波器。此外,它们的电磁特性固定,难以满足复杂变化应用的需求。因此,对基于廉价柔性介质并具有可调特性的超材料进行深入研究具有重要意义。本文对水介质超材料宽带吸波器进行了研究,其主要工作和创新点包括:1.设计了一种基于水的在微波频段具有超宽带高吸收率的超材料吸波器,实现了在12-29.6 GHz内超宽带良好吸波。通过对该结构的场分布和能量损耗密度分布进行分析,发现了结构化水层是该吸波器实现超宽带良好吸波的原因。而且,所设计的吸波器具有宽角度入射特性和温度不敏感特性。2.针对基于金属的超材料吸波器易腐蚀、不够环保且吸收带宽较窄等问题,设计了一款基于水的全介质超宽带超材料吸波器。该吸波器能在7.74-23.56 GHz频带范围内实现高吸收率吸波。此外,该吸波器同样具有宽角度入射特性和温度不敏感特性。3.结合水的介电常数与温度相关这一性质,提出了一种基于水的可调谐超材料吸波器,实现了吸收率高达76%的变化幅度。此外,该吸波器也具有宽角度入射特性。
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