【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于低频超材料吸波材料，具体涉及一种水基低频超材料吸波体。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、传统吸波材料是一类用于减少或消除电磁波反射的材料，通常用于电磁波隐身技术和无线通信设备中。这些材料的基本原理是通过吸收入射电磁波的能量来减少反射，从而降低目标物体在电磁波频谱中的可探测性。最早的传统吸波材料包括铁氧体、羟基铁粉，它们对特定频段的电磁波表现出良好的吸收性能。然而，传统吸波材料在低频带和宽频段应用中效果有限，因为它们的吸波特性通常是单一的，且受频率和角度限制。
3、超材料吸波技术的发展源于对传统吸波材料局限性的需求。传统吸波材料的性能受到频率选择性、入射角度敏感性和厚度限制等问题的制约。超材料吸波技术应运而生，通过设计超材料的结构单元，能够克服这些限制，实现更广泛频段和更灵活的电磁波吸收。这项技术在军事、通信、雷达、医疗设备等领域有广泛应用，为电磁波管理和隐身技术提供了全新的解决方案。
4、无论是传统吸波材料还是超材料吸波体，对于低频的电磁波吸收都难以实现，尤其是1-2ghz的电磁波频段，大都需要较大的单元尺寸和厚度。
技术实现思路
1、为了解决目前吸波结构低频吸波带宽窄，很难覆盖1～2ghz范围，且厚度大的问题，本专利技术提供了一种水基低频超材料吸波体，结构简单厚度小，能够实现1～2ghz范围
2、为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
3、第一方面，本专利技术提供了一种水基低频超材料吸波体，包括多个中心对称的结构单元，所述结构单元由上至下由顶层图案、上层介质层、中间层介质层、下层介质层和金属背板组成，所述中间层介质层的材料为水。
4、上述本专利技术的一种或多种技术方案取得的有益效果如下：
5、1、由于水的介电常数受温度控制的特性，本专利技术的水基低频超材料吸波体能够实现1～2ghz范围内超过0.4ghz带宽90％以上的吸收率，超过的0.6ghz带宽80％以上的吸收率。
6、2、本专利技术的水基低频超材料吸波体结构简单，厚度小，最小达到12mm。
7、3、由于结构单元是中心对称的，水基低频超材料吸波体表现出吸波率与极化角度不相关的特性，具有入射角和极化不敏感性。
8、4、通过调整结构参数可以对吸收率曲线进行调控，为进一步的实际应用奠定基础。
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1.一种水基低频超材料吸波体，其特征在于，包括多个中心对称的结构单元，所述结构单元由上至下由顶层图案、上层介质层、中间层介质层、下层介质层和金属背板组成，所述中间层介质层的材料为水。
2.如权利要求1所述的水基低频超材料吸波体，其特征在于，所述顶层图案、上层介质层、下层介质层和金属背板的长和宽尺寸等大，并大于所述中间层介质层；所述顶层图案由正方环形电阻膜和正方形金属贴片组成，所述正方环形电阻膜的外边长p为12.5～13cm，所述正方形金属贴片的边长a为5.5～6cm，所述正方形金属贴片的边长与所述正方环形电阻膜的内边长相等。
3.如权利要求2所述的水基低频超材料吸波体，其特征在于，所述电阻膜的阻值为245～500Ω。
4.如权利要求1所述的水基低频超材料吸波体，其特征在于，所述顶层图案和金属背板的材料为铜，厚度为0.015-0.02mm。
5.如权利要求1所述的水基低频超材料吸波体，其特征在于，中间层介质层的温度为10～90℃。
6.如权利要求1所述的水基低频超材料吸波体，其特征在于，所述上层介质层的厚度h1为1～3mm
7.如权利要求1所述的水基低频超材料吸波体，其特征在于，所述中间层介质层的厚度h2为8～14mm。
8.如权利要求1所述的水基低频超材料吸波体，其特征在于，所述下层介质层的厚度h3为2.9～3.1mm。
9.如权利要求1所述的水基低频超材料吸波体，其特征在于，所述上层介质层的材料为FR4，相对介电常数εr＝4.3，损耗角正切tanθ＝0.025。
10.如权利要求1所述的水基低频超材料吸波体，其特征在于，下层介质层使用材料为Arlon AD 250C，相对介电常数εr＝2.5，损耗角正切tanθ＝0.0013。
...【技术特征摘要】
1.一种水基低频超材料吸波体，其特征在于，包括多个中心对称的结构单元，所述结构单元由上至下由顶层图案、上层介质层、中间层介质层、下层介质层和金属背板组成，所述中间层介质层的材料为水。
2.如权利要求1所述的水基低频超材料吸波体，其特征在于，所述顶层图案、上层介质层、下层介质层和金属背板的长和宽尺寸等大，并大于所述中间层介质层；所述顶层图案由正方环形电阻膜和正方形金属贴片组成，所述正方环形电阻膜的外边长p为12.5～13cm，所述正方形金属贴片的边长a为5.5～6cm，所述正方形金属贴片的边长与所述正方环形电阻膜的内边长相等。
3.如权利要求2所述的水基低频超材料吸波体，其特征在于，所述电阻膜的阻值为245～500ω。
4.如权利要求1所述的水基低频超材料吸波体，其特征在于，所述顶层图案和金属背板的材料为铜，厚度为0.015-0.02mm...
【专利技术属性】
技术研发人员：张子栋，蔡汶君，刘峣，刘子璇，张璐婕，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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