【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁波控制与隐身，具体为一种基于ito和变容二极管的有源超材料可调吸波器。
技术介绍
1、有源超表面可调吸波器是一种新型的电磁波控制技术，能够通过调节参数来实现对电磁波的吸收、反射或散射，从而达到隐身效果。
2、传统的吸波超材料结构一般由金属-介质-金属构成，一旦制作完成，其电磁特性就固定，而且吸收带宽较窄。然而在很多应用场景下，需要电磁特性可调的动态超材料来实现对电磁波更加灵活主动的调控。
3、因此本专利技术提出了一种基于ito和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其中传统的金属谐振层被加载ito和变容二极管的有源频率选择表面所取代。本专利技术通过改变变容二极管的偏置电压，实现微波频段吸收带宽的平移，可以应对更多复杂的电磁环境问题。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于ito和变容二极管的有源超材料可调吸波器，解决了上述
技术介绍
中所提出的吸收带宽窄，不可调等问题。
2、本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
3、一种基于ito和变容二极管的有源超材料可调吸波器，包括自上而下分别是有源可调超表面、ito薄膜层、介质基板、空气、介质基板和金属反射层，连通圆柱贯穿整体结构；有源可调超表面包括金属谐振层以及内嵌其中的两个变容二极管，金属谐振层由上下两个金属结构呈中心对称组成，其中金属结构由两个一长一短的水平金属条以及一个的垂直金属条组成。
4、进一步地，两个所述变容二极管分别位于整
5、进一步地，所述上层金属结构中，长水平金属条长度与吸波器整体长度相等，位于左上方的ito薄膜的上边缘正好对齐并位于长金属条的中心位置，短水平金属条左侧与左上方方形ito薄膜对齐，垂直金属条上方与右上方方形ito薄膜对齐，垂直金属条贯穿两条水平金属条。
6、进一步地，所述ito薄膜层的整体结构是由一个位于中心的10x10mm方形ito薄膜通过上移6mm，左移8mm后以中心为轴分别旋转90°、180°和270°构成，整体结构成中心对称。ito电阻膜阻值为200ω。
7、进一步地，整体结构边长p=30，两条水平金属条长度分别为p=30mm，l1=19mm，垂直的金属条为长度为l2=12mm，他们的宽度均为w=2mm。
8、进一步地，介质基板是介电常数为2.2，电导率为0.0009的罗杰斯 rt5880，厚度h2=0.5；空气的厚度为h3=10。
9、进一步地，金属谐振层和金属底板均是金属导电率为5.8*107s/m的铜，其厚度均为h1=0.035mm。
10、进一步地，使用的两只变容二极管的型号均为smv 2019-079lf。
11、进一步地，连通圆柱的半径为r=0.3mm，高度为11.07mm。
12、进一步地，通过改变变容二极管的反向偏置电压，实现吸收频带的移动，在二极管的反向偏置电压在0-5v变化时，能够实现多个频点的吸收及其平移，当二极管的反向偏置电压在5-19v变化时，可以实现宽带吸收及其平移。
13、与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于ito和变容二极管的有源超材料可调吸波器，具备以下有益效果：
14、本专利技术，在te模式下照射电磁波时，通过改变变容二极管的反向偏置电压，该吸收器能够实现吸收频带的调谐。
15、本专利技术在0到-5v时，实现多个频点的吸收及其平移，其中偏置电压为ov时，吸收器可以实现在1.86ghz、2.32ghz实现99%的吸收，当反向电压增大至5v时，吸收器可以在2.25-2.78ghz之间，实现带宽为0.53ghz的宽带吸收，最终反向电压增大至19v时，吸收带宽平移至3-3.97ghz。满足宽带可调吸收的特点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于ITO和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其特征在于：包括自上而下分别是有源可调超表面、ITO薄膜层、介质基板、空气、介质基板和金属反射层，连通圆柱贯穿整体结构；有源可调超表面包括金属谐振层以及内嵌其中的两个变容二极管，金属谐振层由上下两个金属结构呈中心对称组成，其中金属结构由两个一长一短的水平金属条以及一个的垂直金属条组成。
2.根据权利要求1所述的一种基于ITO和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其特征在于：两个所述变容二极管分别位于整体结构中心以及上层金属结构中两条水平金属条之间。
3.根据权利要求2所述的一种基于ITO和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其特征在于：所述上层金属结构中，长水平金属条长度与吸波器整体长度相等，位于左上方的ITO薄膜的上边缘正好对齐并位于长金属条的中心位置，短水平金属条左侧与左上方方形ITO薄膜对齐，垂直金属条上方与右上方方形ITO薄膜对齐，垂直金属条贯穿两条水平金属条。
4.根据权利要求1所述的一种基于ITO和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其特征在于：所述ITO薄膜层的整体结构是由一个位于中
5.根据权利要求1所述的一种基于ITO和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其特征在于：整体结构边长P=30，两条水平金属条长度分别为P=30mm，L1=19mm，垂直的金属条为长度为L2=12mm，他们的宽度均为W=2mm。
6.根据权利要求1所述的一种基于ITO和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其特征在于：介质基板是介电常数为2.2，电导率为0.0009的罗杰斯 RT5880，厚度H2=0.5；空气的厚度为H3=10。
7.根据权利要求1所述的一种基于ITO和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其特征在于：金属谐振层和金属底板均是金属导电率为5.8*107S/m的铜，其厚度均为H1=0.035mm。
8.根据权利要求1所述的一种基于ITO和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其特征在于：使用的两只变容二极管的型号均为SMV 2019-079LF。
9.根据权利要求1所述的一种基于ITO和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其特征在于：连通圆柱的半径为R=0.3mm，高度为11.07mm。
10.根据权利要求1所述的一种基于ITO和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其特征在于：通过改变变容二极管的反向偏置电压，实现吸收频带的移动，在二极管的反向偏置电压在0-5V变化时，能够实现多个频点的吸收及其平移，当二极管的反向偏置电压在5-19V变化时，可以实现宽带吸收及其平移。
...【技术特征摘要】
1.一种基于ito和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其特征在于：包括自上而下分别是有源可调超表面、ito薄膜层、介质基板、空气、介质基板和金属反射层，连通圆柱贯穿整体结构；有源可调超表面包括金属谐振层以及内嵌其中的两个变容二极管，金属谐振层由上下两个金属结构呈中心对称组成，其中金属结构由两个一长一短的水平金属条以及一个的垂直金属条组成。
2.根据权利要求1所述的一种基于ito和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其特征在于：两个所述变容二极管分别位于整体结构中心以及上层金属结构中两条水平金属条之间。
3.根据权利要求2所述的一种基于ito和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其特征在于：所述上层金属结构中，长水平金属条长度与吸波器整体长度相等，位于左上方的ito薄膜的上边缘正好对齐并位于长金属条的中心位置，短水平金属条左侧与左上方方形ito薄膜对齐，垂直金属条上方与右上方方形ito薄膜对齐，垂直金属条贯穿两条水平金属条。
4.根据权利要求1所述的一种基于ito和变容二极管的有源超材料可调吸波器，其特征在于：所述ito薄膜层的整体结构是由一个位于中心的10x10mm方形ito薄膜通过上移6mm，左移8mm后以中心为轴分别旋转90°、180°和270°构成，整体结构成中心对称，ito电阻膜阻值为200ω。
5.根据权利要求1所述的一种基于ito...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘云清，高曼的，吉中航，曹微，任肖乐，宋易达，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。