Широкополосный совершенный поглотитель из метаматериала на основе фрактальной структуры

Abstract

Широкополосный совершенный поглотитель из метаматериала имеет широкие перспективы применения для обеспечения невидимости цели для радара, в областях конструирования антенн и электромагнитной защиты. Существующий многочастотный поглотитель увеличит размер или толщину структуры. В этой статье представлен широкополосный нечувствительный к поляризации совершенный поглотитель из метаматериала на основе фрактальной структуры. Благодаря комбинации фрактальной и круговой структур, рабочая полоса частот расширяется без увеличения размера структуры. Предложена простая модель эквивалентной схемы, описывающая явление поглощения, для оценки частоты поглощения предлагаемого поглотителя. Рассчитанный результат показывает, что относительная полная ширина полосы поглотителя на уровне половинной амплитуды составляет 11.7%.Рабочие углы, при которых структура метаматериала может поддерживать 50% коэффициента поглощения, равны 50 градусам. Обладая структурой с вращательной симметрией, поглотитель нечувствителен к поляризации. Эта структура создана и измерена в X-диапазоне, результаты эксперимента хорошо совпадают с результатами моделирования.

Broadband perfect metamaterial absorber has broad application prospects in the fields of radar target stealth, antenna design and electromagnetic protection. The existing multi frequency absorber will increase the size or thickness of the structure. This paper presents broadband polarization insensitive perfect metamaterial absorber based on fractal structure. Through the combination of fractal and circular structures, the bandwidth is extended without increasing the size of the structure. A simple equivalent circuit model has been proposed describing the absorption phenomenon to estimate the frequency of absorption of the proposed absorber. The simulated result shows that the absorber’s relative full width half maximum is 11.7%. The operating angles which the metamaterial structure can maintain 50% of the absorbance are 50 degrees. With rotational symmetry structure, the absorber is insensitive to the polarization. This structure is made and measured at X-band, the experimental results coincide well with the simulation results.