[实用新型]一种可同时实现吸波和透波性能的超材料

说明书

本实用新型公开了一种可同时实现吸波和透波性能的超材料，该超材料包括：至少一个超材料片层，超材料片层包括多个周期排列的导电几何单元，导电几何单元包括基材和设置在基材的两个相对表面的第一人造微结构和第二人造微结构，第一人造微结构的形状为片状，且片状上设有孔，第二人造微结构呈雪花状。本实用新型通过在导电几何单元的基材的两个相对表面上设置第一人造微结构和第二人造微结构，且第一人造微结构的形状为片状，且片状上设有孔，以及第二人造微结构呈雪花状，从而可以缩减高频段电磁波产生散射的同时，让低频电磁波透过该超材料辐射出来，而且其具有低透高吸效果。

技术领域

本实用新型涉及电磁通信领域，具体来说，涉及一种可同时实现吸波和透波性能的超材料。

背景技术

随着科学技术发展的日新月异，以电磁波为媒介的技术、各种产品越来越多，电磁波辐射对环境的影响也日益增大。无线电波可能对机场环境造成干扰，导致飞机航班无法正常起飞；移动电话可能常会干扰各种精密电子医疗器械的工作；即使是普通计算机，也会辐射携带信息的电磁波，它可能在几公里以外被接收和重现，从而造成国防、政治、经济、科技等方面情报的泄漏。因此，治理电磁污染，寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料，已成为材料科学的一大课题。另外，吸波材料包括军事在内的其它方面也有广泛应用，比如隐形机，隐形衣等。

吸波材料是能吸收投射到它表面的电磁波能量的一类材料，材料吸收电磁波的基本条件是：(1)电磁波入射到材料上时，它能最大限度地进入材料内部，即要求材料具有匹配特性；(2)进入材料内部的电磁波能迅速地几乎全部衰减掉，即衰减特性。实现第一个条件的方法之一是采用特殊的边界条件，如在高电导、高磁导吸波材料的表面涂敷电导、磁导接近空气电导、磁导的介质，使电磁波最大限度地入射；而实现第二个条件则要求材料具有高的电磁损耗性。

现有的吸波超材料由人造微结构和基板材料组成，通过改变人造微结构的介电常数和磁导率得到的吸波材料，对特定频率的电磁波相对于普通吸波材料来说，吸收效果已经有了较大的进步，但是通常吸收效果比较好的频段非常窄。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种可同时实现吸波和透波性能的超材料，其可以缩减高频段电磁波产生散射的同时，让低频电磁波透过该超材料辐射出来，而且其具有低透高吸效果。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种可同时实现吸波和透波性能的超材料。

该超材料包括：至少一个超材料片层，超材料片层包括多个周期排列的导电几何单元，导电几何单元包括基材和设置在基材的两个相对表面的第一人造微结构和第二人造微结构，第一人造微结构的形状为片状，且片状上设有孔，第二人造微结构呈雪花状。

根据本实用新型的一个实施例，第一人造微结构的形状为矩形，且矩形的中心处还设有一个矩形孔。

根据本实用新型的一个实施例，第二人造微结构包括：两个相互垂直的工字型结构。

根据本实用新型的一个实施例，工字型结构包括：相互平行的第一金属分支和第二金属分支，以及连接第一金属分支和第二金属分支的第三金属分支，且两个工字型的第三金属分支相交且相互垂直。

根据本实用新型的一个实施例，两条第一金属分支的交点和第一人造微结构的中心之间具有第一连线，且第一连线与垂直于两个相对表面的第二直线平行。

根据本实用新型的一个实施例，矩形的长度小于第三金属分支的长度。

根据本实用新型的一个实施例，矩形孔的一个边长与矩形上的距离最近且平行的边长之间的距离为d1，第三金属分支的宽度为d2，并且d1＞d2。