基于亚波长结构局域效应的吸波材料的研究

发布时间：2017-09-17 11:36

  本文关键词：基于亚波长结构局域效应的吸波材料的研究

  更多相关文章： 亚波长金属材料 吸波器 高吸收 低频 四峰 宽带 微波段

【摘要】：随着电磁学研究的日益发展,电磁波在我们生活中随处可见。如何消除它对我们的危害成为当今社会必需解决的一个问题。因此,吸波材料被广泛研究,目前对于吸波材料的研究主要集中在高效、低频、多频、宽频等方面。本文主要针对在微波段的亚波长结构吸波材料进行了研究。主要工作和结论如下:(1)我们从设计、分析和仿真三个方面介绍了一个在微波段的四峰超材料吸波器。该吸波器由一个微小的周期性结构和金属底板构成,介质基底从中间将它们隔开。通过调节该结构的参数,可获得四峰高吸收。此外,我们还阐明了入射角和TE、TM极化条件对该结构吸收率的影响。解释了其吸收机理,分析了该结构的电场和磁场分布及阻抗匹配原理。更重要的是,该设计理念已经拓展到了太赫兹、红外和光波段等其他频段。(2)我们从设计、分析和仿真三个方面介绍了一个基于褶皱表面的微小结构单元的在低频段完美吸收的超材料吸波器。该吸波器由褶皱表面和金属底板构成,之间填充介质基底。通过优化参数,于单元结构与共振波长比之为1/15时实现完美吸收,1/21时实现高吸收。为了解释该结构的吸收机理,分析了表面电流和电磁场分布。此外,大角度入射条件下吸收率依旧很高,使该吸波器对斜入射电磁波能更为有效的吸收。(3)我们从设计、分析和仿真三个方面介绍了一个在微波段实现宽带吸收的超材料吸波器。该吸波器由基本的吸波结构层叠而成。通过参数调节,可实现宽带的高吸收。为了解释其吸波原理,给出了表面电流和电磁场分布。
【关键词】：亚波长金属材料 吸波器 高吸收 低频 四峰 宽带 微波段
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB34
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-20
• 1.1 研究工作的背景与意义10-11
• 1.2 亚波长金属结构及吸波材料的国内外研究历史与现状11-17
• 1.2.1 亚波长周期结构对金属结构表面波的影响11-12
• 1.2.2 吸波材料的分类12-14
• 1.2.3 吸波材料的发展和现状14-17
• 1.3 本文的主要贡献与创新17-18
• 1.3.1 在多频带、高效局域金属结构及相关吸波材料构建方面17-18
• 1.3.2 在超低频波段高效局域金属结构及相关吸波材料构建方面18
• 1.3.3 在宽带金属局域结构设计及吸波材料构建方面18
• 1.4 本论文的结构安排18-20
• 第二章 金属的电磁性质及电磁吸波的基本理论20-36
• 2.1 电磁场与电磁波的基本理论20-21
• 2.2 金属材料的介电常数模型21-25
• 2.2.1 Drude模型21-23
• 2.2.2 Debye模型23-24
• 2.2.3 Lorentz模型24-25
• 2.3 电磁吸波的基本理论25-35
• 2.3.1 吸收率25-26
• 2.3.2 传输线理论26-35
• 2.4 本章小结35-36
• 第三章 多频带、高效局域金属结构及相关吸波材料结构构建方面36-45
• 3.1 亚波长金属结构设计36-37
• 3.2 亚波长金属结构仿真37-41
• 3.3 基于结构仿真的讨论41-43
• 3.4 本章小结43-45
• 第四章 超低频、高效局域金属结构及相关吸波材料结构构建方面45-59
• 4.1 亚波长金属结构设计45-46
• 4.2 亚波长金属结构仿真46-48
• 4.3 基于结构仿真的讨论48-54
• 4.4 基于该设计的进一步设计54-57
• 4.5 本章小结57-59
• 第五章 宽带金属局域结构设计及吸波材料结构构建方面59-65
• 5.1 亚波长金属结构设计59-60
• 5.2 亚波长金属结构仿真60-64
• 5.3 本章小结64-65
• 第六章 全文总结与展望65-67
• 6.1 全文总结65
• 6.2 后续工作展望65-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-73
• 攻读硕士学位期间取得的成果73-74

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本文编号：869201