双层超表面互补增强宽频广角复合吸波体

作     者：麻晢乂培 姜超 刘妍琼 黎嘉乐 

作者机构：中南大学粉末冶金研究院 粉末冶金国家重点实验室 

出 版 物：《电子学报》 (Acta Electronica Sinica)

年 卷 期：2024年第8期

页      面：2668-2678页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：湖湘青年科技创新人才项目(No.2021RC3003) 国防科技基础加强计划子课题(No.2022-JCJQ-ZD-01-1)~~ 

主　　题：吸波体 超表面 多层结构 超宽带 斜入射 

摘      要：本文提出了一种基于双层超表面的多层复合吸波体的设计方法，设计的吸波体包含两层核心超表面功能层、顶层吸收增强蒙皮和数层支撑介质层，两层超表面Ⅰ和Ⅱ的结构单元分别为加载贴片电阻的异形金属片和加载贴片电阻的六边形金属环，蒙皮为玻璃纤维层压板，支撑介质为PMI泡沫.仿真结果表明，反射系数低于-10 dB的吸波频带覆盖范围为2.80～23.64 GHz，低于-20 dB的吸波频带覆盖范围为3.56～22.56 GHz.测试结果表明，反射系数低于-10 dB的频带为2.36～23.87 GHz;-20 dB吸波频带为3.17～23.16 GHz.仿真和测试所得反射系数曲线具有良好的一致性，验证了该设计方法的有效性.仿真和测试结果表明，50°斜入射的-10 dB反射系数频带与垂直入射时基本保持一致，起始和终止频率的偏移量小于0.8 GHz；进一步地，斜入射角为60°时，反射系数低于-10 dB的相对带宽最大可达141.8%，表明本研究所设计的复合吸波体具有宽角域入射稳定特性.此外，本文研究了该复合吸波体宽频广角强吸收的相关机理以及主要结构参数对吸波性能的影响，结果表明顶层蒙皮在超宽带范围内可提升吸波率0.2(1.0代表100%吸波)，两层超表面吸波频带的互补增强设计能够明显改善其斜入射角度稳定性.