基于新型人工电磁介质的吸波应用研究

【摘要】新型人工电磁介质是由尺寸上远小于波长的单元结构周期性排列形成的等效介质,具有奇异的物理性质。人工电磁介质在理论上能够实现几乎任意的电磁参数,因而具有多种应用,如超透镜、隐形斗篷和完美吸波。在本文中,我们围绕着新型人工电磁介质的吸波应用这个主题,研究了微波段和太赫兹波段的人工电磁介质吸波器件。首先,我们研究了工作在微波低频段的人工电磁介质吸波器件。通过在金属圆环内部加载金属长条,我们设计出微波低频超薄人工电磁介质吸波器件。它工作在2.56GHz频点处,整体厚度仅为波长的1/88,并且具有广角和极化不敏感的优良性质。我们分析了其超薄吸收的机理,并且通过加工测试,验证了吸波器件的性能。其次,我们研究了微波低频段的电可调吸波器件。通过在超薄吸波器件的相邻单元结构之间添加变容二极管,我们设计出电可调的微波低频吸波器件。它可以通过电压调节,具有0.75GHz的调谐范围。再次,我们研究了太赫兹波段的超宽带人工电磁介质吸波器件。通过把常见的金属/介质/金属的三明治结构多层堆叠,组成金字塔型结构,我们设计出一种容易加工的太赫兹超宽带吸波器件。该器件在1.08～2.15THz的很宽的频带内吸收率超过90%,其相对吸收带宽WRAB=66.0%,是优异的太赫兹超宽带吸波器件。我们介绍了太赫兹波段人工电磁介质吸波器件的加工工艺,通过加工和实验测量,验证了该设计超宽带的吸波特性。最后,我们对论文的研究内容进行了总结,并做出展望。
【作者】马兆峰；
【导师】沈建其；金毅；
【作者基本信息】浙江大学，光学工程，2014，硕士
【关键词】人工电磁介质；微波低频段；太赫兹；完美吸波；超薄；超宽带；可调；

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