基于ITO的超材料电磁调控技术研究

发布时间：2024-04-06 17:55

　　超材料作为一种全新的材料设计理念,为功能性材料的发展提供了一种新的途径,通过对其谐振结构单元的形状、尺寸、排列规则的改变,可在特定频段内对人工电磁材料等效电磁参数的有效控制,从而实现电磁波实现定制化调控,其中电磁吸收和极化偏转的电磁调控手段是超材料电磁调控中被人们广泛关注的重点。现有的电磁屏蔽超材料大部分使用金属做为谐振结构以及硬质板做为中间介质层,很难适用于液晶屏幕、可视窗、显示器等需要可见光波段下用于观察的电磁屏蔽物体。为解决现阶段电磁超材料存在的工作频段短、调控方式单一以及透光性差等问题。本文从电磁超材料吸波器的吸波、极化偏转机理及分析方法出发,研究了超材料结构在微波频段对入射电磁波的吸收和极化偏转特性,通过优化设计相关结构参数,提出了一种宽频段柔性透明电磁超材料吸波器和双项电磁调控超材料吸波器,其主要内容包括以下三个部分:(1)设计了一种基于电阻膜ITO的柔性透明风车型电磁人工超材料宽带吸收器,基于等效电路模型分析了电磁波被吸收的机理,数值模拟发现该吸收器表面阻抗能在很宽的带宽内与空气阻抗近似相等,进而实现宽频吸收。在15.373GHz-42.093GHz达到了对入射电磁波90...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1(a)为隐形战机和(b)为电磁屏蔽暗室Figure1-1(a)isaninvisiblefighterand(b)isanelectromagneticallyshieldeddarkroom

中北大学学位论文11.绪论1.1课题研究背景及意义随着现代电磁技术的迅速发展，侦测系统和打击系统的范围越来越广，精确度也日益提高，使得近空间防护领域也被迫紧随其后地快速发展电磁隐身技术，才可以最大化避免被敌方的探测、制导、侦查系统检测及打击，电磁隐身技术已成为现代近空间飞行器防护....

图1-2(a)羰基铁吸波材料和(b)碳材料的吸波材料

中北大学学位论文2行吸收[13-14]。但是这些吸波器普遍存在工作频带窄、厚度厚、吸波效果差、入射角稳定性差、对偏振角度改变较为敏感的问题，降低了其应用前景。图1-2(a)羰基铁吸波材料和(b)碳材料的吸波材料Figure1-2(a)Carboncarbonylironabsor....

图1-3超材料在隐身方向的应用Figure1-3Applicationofmetamaterialsinthestealthdirection

中北大学学位论文3的谐振损耗和中间介质层的折射损耗等特性进行设计超材料吸波器，其具备传统吸波器所没有的雹轻、高的特点，还可以使用柔性材料作为超材料吸波器的中间介质层，从而解决不规则物体的共形隐身问题。并且电磁超材料可以用于解决电磁兼容问题，使敏感的电子设备免遭电磁波的干扰，提升敏....

图1-4Landy教授等人提出的超材料吸波器Figure1-4MetamaterialabsorberproposedbyProfessorLandy

中北大学学位论文5上他们还对该超材料吸波器的吸收机制进行了研究，得出中间介质层是主要实现对入射电磁波的能量损耗，底部和表面结构参与吸波工作中的欧姆损耗很少[44]。Landy教授提出这种超材料吸波器具备传统吸波器所没有的厚度雹吸收率高的优点，从而开启超材料吸波器研究开发的热潮[4....

本文编号：3946980