【摘 要】
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随着科技的发展,各种电子设备的使用为人们生活提供便利,然而电磁环境却日益恶化。吸波材料成为解决电磁污染问题的有效途径,因此在民用和军用领域,吸波材料得到广泛应用。自
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随着科技的发展,各种电子设备的使用为人们生活提供便利,然而电磁环境却日益恶化。吸波材料成为解决电磁污染问题的有效途径,因此在民用和军用领域,吸波材料得到广泛应用。自2008年被首次提出以来,超材料吸波结构得到了快速发展,一直是电磁场领域的研究热点。本文先介绍了吸波材料的分类、研究背景及意义,并且详细介绍了超材料吸波结构的国内外发展现状,总结超材料吸波结构的发展历程,为本文的设计指明方向,并系统地介绍了阻抗匹配理论、多层干涉相消理论和等效媒质等吸波相关理论,为本文的设计提供理论依据。基于吸波理论,本文设计了一种三层的宽带超材料吸波结构,该结构的整体厚度为3.8mm,在频率范围7.0GHz~37.4GHz内,吸波率大于90%,并且具有较好的极化不敏感性和角度稳定性。然后通过等效电路、表面电流分布、等效阻抗和损耗等分析方式对其吸波原理进行分析,并通过实验验证。应用本文所设计的宽带超材料吸波结构进行雷达散射截面(RCS)减缩,分别以平面形和曲面形两种形式,相对于相同大小的理想电导体(PEC)结构,此宽带超材料吸波结构有明显的RCS减缩效果。最后,对于特定的应用场景,本文设计了一种两层的透明超材料吸波结构,该结构的整体厚度为3.8mm,在频率范围6.8GHz~19.6GHz内,吸波率大于90%,并且具有较好的极化不敏感性,角度稳定性和高透光性。使用透明的钠钙玻璃和铟锡氧化物(ITO),设计出透明的超材料吸波结构,然后通过等效阻抗、表面电流和损耗等分析方式对其吸波原理进行分析,并通过实验验证。
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