基于超材料的微波双波段吸收器

沈晓鹏; 崔铁军; 叶建祥

doi:10.7498/aps.61.058101

摘要

基于闭合双环单元结构, 设计、仿真、测试了对偏振无依赖性的双波段超材料吸收器. 实验结果表明, 该设计在频率4.06 GHz和6.66 GHz存在两个显著吸收峰, 吸收率分别为99.60%和95.83%, 并且在入射角达到50°时, 吸收率仍然保持在83%以上. 由于单元结构具有旋转对称性, 使得该吸收器对偏振不敏感, 能同时实现横电波和横磁波的双波段吸收. 吸收频率决定于闭合环大小, 调节闭合环尺寸能够灵活实现特定频率的吸收. 这些优点使我们的设计在多频谱成像、热辐射探测等应用中表现出较大的潜力.

关键词:

超材料 /
吸收器

Abstract

We report on the design, the fabrication and the measurement of a microwave dual band absorber in microwave regime. The single unit cell consists of two closed ring resonators and a metallic ground plane separated by an FR4 layer. Experimental results show that the absorber has two distinctive absorption peaks at frequencies 4.06 GHz and 6.66 GHz with absorptions 99.60% and 95.83%, respectively, and the absorptivity drops in a wide range of incident angle. Fourfold rotational symmetry of the geometry makes the absorber insensitive to transverse electric and transverse magnetic polarization. The dual band absorber is a promising candidate as absorbing elements in multi-frequency imaging and thermal detection, due to its multi-band absorption performance, polarization-insensitivity, and wide angle of incidence.

Keywords:

metamaterial /
absorber

作者及机构信息

1.
东南大学毫米波国家重点实验室, 南京 210096;

2.
中国矿业大学物理系, 徐州 221116

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60990320, 60990324, 60871016, 60901011)、中国矿业大学科技基金(批准号: 2007A031)和江苏省研究生创新基金(批准号: CX09B_045Z)资助的课题.

Authors and contacts

1.
State Key Laboratory of Millimeter Waves, Southeast University, Nanjing 210096, China;

2.
Department of Physics, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, China

Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grants Nos. 60990320, 60990324, 60871016, 60901011), the Science Foundation of China University of Mining and Technology (Grant No. 2007A031), and the Graduate Innovation Program of Jiangsu Province, China (Grant No. CX09B 045Z).

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施引文献

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