基于磁谐振器加载的宽频带超材料吸波体的设计.pdf

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基于磁谐振器加载的宽频带超材料吸波体的设计鄢

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摇摇摇空军工程大学理学院摇摇西安摇摇摇摇
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西安交通大学电子陶瓷与器件教育部重点实验室西安
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空军工程大学综合电子信息系统与电子对抗技术研究中心西安
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年月日收到年月日收到修改稿
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基于加载集总元件的磁谐振器设计了一种宽频带极化不敏感和宽入射角的超材料吸波体该吸波体的结构单
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元由加载集总元件的磁谐振器介质基板和金属背板组成仿真得到的加载集总元件和不加载集总元件情况下一维
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阵列结构吸波体的吸收率表明相对于不加载集总元件的情况加载集总元件的一维阵列结构吸波体能够实现宽频
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带吸波仿真得到的集总电阻和集总电容取不同值时一维阵列结构吸波体的吸收率表明集总电阻和集总电容都存
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在一个最佳值此时吸波体的吸收率最高吸收带宽最宽仿真得到的基板有耗和无耗情况下一维阵列结构吸波体的
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吸收率表明吸波体内的能量损耗主要源于磁谐振器中加载的集总电阻与基板的介质损耗关系不大仿真得到的二
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维阵列结构吸波体在不同极化角和不同入射角下的吸收率表明该吸波体具有极化不敏感和宽入射角特性
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关键词院磁谐振器集总元件宽频带超材料吸波体
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文献中尚鲜见报道本文基于加载集总元件的磁谐
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引言振器设计了一种宽频带极化不敏感和宽入射角的
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员郾超材料吸波体理论和仿真结果表明该吸波体在
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电磁超材料咱员暂是指一些具有超常物理性质的之间对入射电磁波具有极化不敏感
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人工复合结构或复合材料利用电磁超材料许多和宽入射角的强吸收
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奇特的物理现象已经被实现例如负折射咱圆袁猿暂完
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美成像咱源暂和隐身衣咱缘暂等此外电磁超材料的许结构设计
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多应用也被提出来例如天线的小型化咱远暂存储容
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量的扩充咱苑暂天线的隐形咱愿暂超薄谐振腔咱怨暂以及微本文设计的超材料吸波体的结构单元由加载
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波器件的小型化咱员园要员源暂等这些现象和应用的实现集总元件的磁谐振器介质基板和金属背板组成
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依赖于电磁超材料经电磁辐射后可产生独立可调如图所示加载集总元件的磁谐振器可等效为
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的电响应咱员缘暂和磁响应咱员远暂的能力一个砸蕴悦电路图其中砸为集总电阻悦
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最近基于电磁谐振的完美超材料吸波体被为集总电容蕴为金属线的电感砸为金属线的电
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提出来咱员苑袁员愿暂引起了学术界的极大关注随后研究阻相对于不加载集总元件的磁谐振器等效电路
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人员又设计出极化不敏感和宽入射角的超材料吸见图加载的集总电容悦悦悦悦为开
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波体咱员怨要圆员暂虽然上述超材料吸波体具有极强的吸波口的电容能够增强电路的储能能力或空间中电
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能力但其吸波主要依赖于超材料的电磁谐振因磁能转换成电路中电能的能力加载的集总电阻
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而带宽极窄极窄的带宽极大地限制了超材料吸波砸砸砸能够增强电路消耗电能的能力两者
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体的应用虽然宽频带极化不敏感和宽入射角的合在一起能够增强磁谐振器对空间中电磁波的吸
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超材料吸波体具有广阔的应用前景但目前在各类收可以通过集总电阻和集总电容的取值磁谐振
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国家自然科学基金批准号国家重点基础研究发展计划批准号和陕西省自然科学
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基金批准号资助的课题
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通讯联系人
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訫圆园员员中国物理学会悦澡蚤灶藻泽藻孕澡赠泽蚤糟葬造杂燥糟蚤藻贼赠摇澡贼贼责院辕辕憎怎造蚤曾遭援蚤责澡赠援葬糟援糟灶

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器的尺寸以及介质基板的厚度来调节吸波体的吸角特性可以通过提高超材料吸波体的结构对称性

收率中心频率和吸收带宽极化不敏感和宽入射来实现咱员怨暂
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图超材料吸波体的结构示意图加载集总元件的磁谐振器介质基板一维阵列结构吸波
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体的仿真模型二维阵列结构吸波体
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图磁谐振器的等效电路图加载集总元件不加载集总元件
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电导体赠鄄扎平面边界设为完美磁导体曾鄄赠平面边
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仿真及分析界扎方向设为端口扎方向设为完美电导体
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