[发明专利]电磁波吸收材料、装置及波导器件

说明书

本发明涉及一种电磁波吸收材料、装置及波导器件。电磁波吸收材料包括基底，具有电磁波射入面；多个吸波材料，设于基底内并沿至少一条预设轴线倾斜排布；且沿预设轴线，相邻两个吸波材料之间的间距小于入射电磁波的波长，每个吸波材料的厚度小于该间距；减反材料，设于电磁波射入面；并且，每个所述吸波材料在对应的吸收倾角加减预设角度的范围内相对于所述预设轴线倾斜设置，以吸收电磁波。上述电磁波吸收材料突破了原本布儒斯特角下实现电磁波完美吸收的限制，拓宽了电磁波吸收材料在工程上的应用范围。

技术领域

本发明涉及电磁波吸收技术领域，特别是涉及一种电磁波吸收材料。

背景技术

电磁波吸收的研究一直是电磁波领域的热点，电磁波完美吸收体无论在工程应用还是在国防军事中都是非常重要的。通常情况下，一般的电磁波吸收材料的阻抗不能与空气的阻抗直接匹配，因而在吸收电磁波的同时也在反射较多的电磁波，无法更好地满足相应的工程应用需求。

为了减少反射来实现完美吸收，研究人员已经提出了多种方法：

(1)设计厚度为四分之一波长的增透膜、设计表面微结构(如拥有金字塔状表面的吸波海绵)等方法来实现阻抗的匹配来消除反射，进而实现电磁波的完美吸收。这些方法可以实现对较宽频率电磁波的吸收，但其厚度往往较大，如吸波海绵的厚度远大于电磁波波长。

(2)基于电磁超材料和表面等离子体激元设计电磁波吸收材料。这些方法通常存在以下几个问题，一是只适用于较窄频段的电磁波吸收，二是难以做到对电磁波吸收的灵活调控，三是难以吸收大入射角(如大于等于80°)的电磁波。

发明内容

为解决上述问题中至少之一，本发明旨在提供一种薄型、灵活、有效的电磁波吸收材料、装置及波导器件。

第一方面，本申请提供一种电磁波吸收材料，包括：

基底，具有电磁波射入面；

多个吸波材料，设于所述基底内并沿至少一条预设轴线倾斜排布；且，沿所述预设轴线，相邻两个所述吸波材料之间具有一预设间隔，所述预设间隔小于入射电磁波的波长，每个所述吸波材料的厚度小于所述预设间隔；

减反材料，设于所述电磁波射入面，被配置为减小入射电磁波的反射；

并且，每个所述吸波材料相对于所述预设轴线具有第一倾角，入射至每个所述吸波材料的电磁波相对于所述预设轴线具有第二倾角；任一吸波材料的所述第一倾角与入射至该吸波材料的电磁波的所述第二倾角关于所述预设轴线对称时，该吸波材料的所述第一倾角为该吸波材料对应的吸收倾角；

其中，每个所述吸波材料在对应的吸收倾角加减预设角度的范围内相对于所述预设轴线倾斜设置，以吸收电磁波。

上述电磁波吸收材料，通过在基底的电磁波射入面上设置减反材料，有利于提高不同入射角入射的电磁波透射进基底的透过率，从而使几乎任意角度入射的电磁波均能在较宽的频段范围内被较完美的吸收，同时也实现了对大角度入射的电磁波的较完美吸收，突破了原本特定角度(布儒斯特角)下实现电磁波完美吸收的限制，拓宽了电磁波吸收材料在工程上的应用范围。

可选地，所述吸收倾角大于0°且小于90°。

可选地，所述减反材料包括电介质多层结构，所述电介质多层结构包括：

两层第一电介质层，分别设于所述电介质多层结构的两侧，所述第一电介质层具第一预设厚度；以及，一层第二电介质层，设于所述两层第一电介质层之间，所述第二电介质层具有第二预设厚度；所述第一预设厚度和所述第二预设厚度被配置为使入射电磁波发生干涉而减小入射电磁波的反射。

可选地，所述减反材料包括导电薄膜，所述导电薄膜具有第三预设厚度，所述第三预设厚度被配置为使入射电磁波发生干涉而减小入射电磁波的反射。