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基于磁/电介质混合型基体的宽带超材料吸波体的设计与制备

郭飞 杜红亮 屈绍波 夏颂 徐卓 赵建峰 张红梅

基于磁/电介质混合型基体的宽带超材料吸波体的设计与制备

郭飞, 杜红亮, 屈绍波, 夏颂, 徐卓, 赵建峰, 张红梅
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  • 本文设计了一种基于磁/电介质混合型基体的宽带超材料吸波体, 吸波体基本单元由电阻膜、磁/电介质混合型基体以及金属背板组成. 采用时域有限差分法对超材料吸波体吸波性能进行了仿真, 使用遗传算法优化了反射率小于-10 dB的带宽. 仿真结果表明, 当超材料吸波体厚度为2.5 mm时, 在7.8–18 GHz频率范围内的反射率小于-10 dB, 具有厚度薄、宽带、极化不敏感等优点. 通过等效电路模型对其工作机理进行了分析与讨论. 最后制备样品进行测试, 测试结果与仿真结果一致.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61331005)、中国博士后科学基金(批准号: 2013M532131)和陕西省基础研究计划(批准号: 2013JM6005)资助的课题.
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    Wang GD, Liu MH, Hu XW, Kong LH, Cheng LL, Chen ZQ 2014 Chin. Phys. B 23 017802

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    Tsuda Y, Yasuzumi T, Hashimoto O 2011 IEEE Trans. Antennas Propag. 10 892

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    Sun L K, Cheng H F, Zhou Y J, Wang J 2012 Opt. Express 20 4675

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    Li H, Dibakar R C, Suchitra R, Matthew T. R, Luo, S N, Antoinette J T, Chen H T 2012 Opt. Letters 37 154

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    Singh P K, Korolev K A, Afsar M A, Sonkusale S 2011 Appl. Phys. Lett. 99 264101

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    Lu L, Qu S B, Xia S, Xu Z, Ma H, Wang J F, Yu F 2013 Acta Phys. Sin. 62 013701 (in Chinese) [鲁磊, 屈绍波, 夏颂, 徐卓, 马华, 王甲富, 余斐 2013 物理学报 62 013701]

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    Yoo M, Lim S 2014 IEEE Trans. Antennas Propag. 62 2652

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    Kazantsev Y N, Lopatin A V, Kazantseva N E, Shatrov A D, Mal’tsev V P, Vilcáková J, Sáha P 2010 IEEE Trans. Antennas Propag. 58 1227

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    Liu J R, Itoh M, Terada M, Horikawa T, Machida K I 2007 Appl. Phys. Lett. 91 093101

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    Zhang X F, Dong X F, Huang H, Liu H Y, Wang W N, Zhu X G, Lv B, Lei J P, Lee C G 2006 Appl. Phys. Lett. 89 053115

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    [23]

    Kazemzadeh A, KarlssonA 2010 IEEE Trans. Antennas Propag. 58 3310

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    [17] 顾超, 屈绍波, 裴志斌, 徐卓, 柏鹏, 彭卫东, 林宝勤. 基于磁谐振器加载的宽频带超材料吸波体的设计. 物理学报, 2011, 60(8): 087801. doi: 10.7498/aps.60.087801
    [18] 顾超, 屈绍波, 裴志斌, 徐卓, 林宝勤, 周航, 柏鹏, 顾巍, 彭卫东, 马华. 基于电阻膜的宽频带超材料吸波体的设计. 物理学报, 2011, 60(8): 087802. doi: 10.7498/aps.60.087802
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-09-28
  • 修回日期:  2014-11-13
  • 刊出日期:  2015-04-05

基于磁/电介质混合型基体的宽带超材料吸波体的设计与制备

  • 1. 空军工程大学理学院, 西安 710051;
  • 2. 西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室, 西安 710049
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61331005)、中国博士后科学基金(批准号: 2013M532131)和陕西省基础研究计划(批准号: 2013JM6005)资助的课题.

摘要: 本文设计了一种基于磁/电介质混合型基体的宽带超材料吸波体, 吸波体基本单元由电阻膜、磁/电介质混合型基体以及金属背板组成. 采用时域有限差分法对超材料吸波体吸波性能进行了仿真, 使用遗传算法优化了反射率小于-10 dB的带宽. 仿真结果表明, 当超材料吸波体厚度为2.5 mm时, 在7.8–18 GHz频率范围内的反射率小于-10 dB, 具有厚度薄、宽带、极化不敏感等优点. 通过等效电路模型对其工作机理进行了分析与讨论. 最后制备样品进行测试, 测试结果与仿真结果一致.

English Abstract

参考文献 (23)

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