为了获得吸收率高、吸波带宽宽的超材料,设计了一种谐振超材料吸波体.该吸波体由多个开口圆环组成,采用商业软件CST Studio Suite 2009频域求解器计算了其在25～35GHz波段内的S参量,并计算了其吸波率A(ω),在28.4GHz处吸收率达到86%,带宽达到3.5GHz.利用不同吸波频段的叠加效应,设计了一种谐振超材料吸波组合体,计算了在25～35GHz波段的S参量,在29.7GHz处吸波率达99.9%,吸波带宽达到3.1GHz,吸收率明显增加.将GHz波段的结构缩小1 000倍,在THz波段同样可以达到高吸收,说明超材料吸波体可以通过对结构尺寸调节改变吸收波段.同时,对其阵列进行仿真计算,发现不同的排列方式仿真结果不同.由于各个谐振环之间的相互作用对吸收效果影响较大,吸收率减小.该吸波材料由金属组成,能灵活地对介电常量和磁导率进行调节,从而实现高吸收.
设计了一种十字架型电磁超材料吸波体,采用CST studio suite 2009频域求解器提取S参数进行仿真研究,并计算了其吸波率,在24.65 THz和35.25 THz得到两个吸收峰,吸收率分别为0.83和0.997。改变材料结构尺寸,在7.3 THz达到完美吸收,吸收率接近于1。将THz波段的超材料吸波体结构尺寸放大1000倍,在GHz波段同样可以达到完美吸收,说明超材料吸波体可通过对结构尺寸调节改变吸收波段。另外研究了这种吸波体的吸收机理,发现吸收主要在第一层的十字架金属单元层,可用于Bolometer探测器的设计。
