CN113381200B - 一种宽入射角度的电磁吸收结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种宽入射角度的电磁吸收结构，包括从上到下层叠的ITO图案层、基板、介质损耗层以及良导体层，基板、介质损耗层以及良导体层分别为矩形板，且基板、介质损耗层以及良导体层从上到下完全重合，ITO图案层由第一ITO结构和第二ITO结构组成，第一ITO结构包括十四个矩形ITO和一个工字型ITO，第二ITO结构位于第一ITO结构的左侧，且两者为左右对称结构；优点是在入射角度为0°至80°范围内时，对TE模式电磁波均具有较好吸收效果，其中在TE模式电磁波的入射角度为0°至70°时，在频点9.5GHz处电磁波吸收率稳定在98％以上，而当入射角度范围为70°至80°时，在9.5GHz处的TE模式电磁波吸收效率稳定在90％以上。

Description

一种宽入射角度的电磁吸收结构
技术领域
本发明涉及一种电磁吸收结构，尤其是涉及一种宽入射角度的电磁吸收结构。
背景技术
电磁隐身技术在军事装备和电子对抗中应用广泛，对于提高飞机舰船等的战场生存能力具有重大作用。电磁隐身技术的目的是降低己方目标的雷达散射特征，以实现己方目标低可探测性，其主要技术途径之一便是使用电磁吸收材料或结构吸收入射到装备表面的雷达波，以减小雷达反射波，由此实现隐身。
近年来，随着侦查和电子对抗系统的探测手段和部署方位的多样化，多功能的电磁隐身技术已经成为提高电磁隐身性能的迫切需求。典型的功能要求之一是宽入射角度的电磁波吸收。传统的具有隐身功能的电磁吸收体利用铁氧体、金属微粉和钦酸钡等均质化材料来吸收电磁波，但这些吸收体仅对正入射电磁波具有完美的吸收效率，随着入射角度的增大，吸收效率往往会因阻抗失配而逐渐变差。
现有的宽入射角度的电磁吸收结构大多仅实现0°至60°的90％以上吸收。在MajidAmiri的Wide-angle metamaterial absorber with highly insensitive absorptionfor TE and TM modes一文中所设计飞轮状图案结构(电磁吸收结构)，该结构在横电(TE)模式下入射角度0°到70°处的吸收率在90％以上，而在入射角度到80°时，吸收率下降到83％，仅对于横磁(TM)模式，该结构仍能达到90％以上吸收。Dmitry Zhirihin等人的Mushroom High-Impedance Metasurfaces for Perfect Absorption at Two Angles ofIncidence一文中同样实现了一种对于TM波在0°到70°宽入射角范围内具有90％以上吸收效率的电磁吸收结构。Zhen Xue等在Angularly tunable perfect absorption ingraphene-mushroom hybrid structure for all angles中提出了一种对于TM波具有完美吸收特性的完美吸收角可调的吸波结构，然而该结构在一种状态下仅对单一入射角具有完美吸收特性。以上结构仅适用于TM模式电磁波的吸收，此外，由于其非平面化的蘑菇状结构设计，以及引入的阻性集总元件，大大增加了加工的复杂度。因此，对于TE模式电磁波，具有同时覆盖宽入射角度的良好吸波功能的电磁吸收结构的实现仍具挑战性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在入射角度为0°至80°范围内时，对TE模式电磁波均具有较好吸收效果的宽入射角度的电磁吸收结构。该电磁吸收结构在TE模式电磁波的入射角度为0°至70°时，在频点9.5GHz处电磁波吸收率稳定在98％以上，而在TE模式电磁波的入射角度范围为70°至80°时，在9.5GHz处的电磁波吸收效率稳定在90％以上。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种宽入射角度的电磁吸收结构，包括从上到下层叠的ITO图案层、基板、介质损耗层以及良导体层，所述的基板、所述的介质损耗层以及所述的良导体层分别为矩形板，且所述的基板、所述的介质损耗层以及所述的良导体层从上到下完全重合；所述的ITO图案层由第一ITO结构和第二ITO结构组成，所述的第一ITO结构和所述的第二ITO结构均附着在所述的基板的上表面，所述的第一ITO结构包括第一矩形ITO、第二矩形ITO、第三矩形ITO、第四矩形ITO、第五矩形ITO、第六矩形ITO、第七矩形ITO、第八矩形ITO、第九矩形ITO、第十矩形ITO、第十一矩形ITO、第十二矩形ITO、第十三矩形ITO、第十四矩形ITO和工字型ITO，所述的第一矩形ITO、所述的第二矩形ITO、所述的第三矩形ITO、所述的第四矩形ITO、所述的第五矩形ITO、所述的第六矩形ITO、所述的第七矩形ITO、所述的第八矩形ITO和所述的工字型ITO按照从右到左的顺序依次平行间隔排列，所述的第一矩形ITO的右端面所在平面平行于所述的基板的右端面所在平面，所述的第一矩形ITO、所述的第二矩形ITO、所述的第三矩形ITO、所述的第四矩形ITO、所述的第五矩形ITO、所述的第六矩形ITO、所述的第七矩形ITO和所述的第八矩形ITO沿前后方向的长度逐个增大，所述的第一矩形ITO、所述的第二矩形ITO、所述的第三矩形ITO、所述的第四矩形ITO、所述的第五矩形ITO、所述的第六矩形ITO、所述的第七矩形ITO和所述的第八矩形ITO沿左右方向的长度也逐个增大，所述的工字型ITO沿前后方向的长度大于所述的第八矩形ITO沿前后方向的长度，所述的第九矩形ITO、所述的第十矩形ITO和所述的第十一矩形ITO位于所述的工字型ITO的左侧，所述的第九矩形ITO的前端面所在平面位于所述的工字型ITO的前端面所在平面的前侧，且两者平行，所述的第十矩形ITO位于所述的第九矩形ITO的后侧，所述的第九矩形ITO的后端面与所述的第十矩形ITO的前端面的中部连接，所述的第十一矩形ITO位于所述的第十矩形ITO的后侧，所述的第十矩形ITO的后端面与所述的第十一矩形ITO的前端面连接，所述的第十一矩形ITO的右端面与所述的第十矩形ITO的右端面齐平，所述的第十矩形ITO沿左右方向的长度大于所述的第十一矩形ITO沿左右方向长度的两倍，所述的第十二矩形ITO的后端面所在平面位于所述的工字型ITO的后端面所在平面的后侧，且两者平行，所述的第十三矩形ITO位于所述的第十二矩形ITO的前侧，所述的第十二矩形ITO的前端面与所述的第十三矩形ITO的后端面的中部连接，所述的第十四矩形ITO位于所述的第十三矩形ITO的前侧，所述的第十三矩形ITO的前端面与所述的第十四矩形ITO的后端面连接，所述的第十四矩形ITO的左端面与所述的第十三矩形ITO的左端面齐平，所述的第十四矩形ITO的右端面与所述的第十一矩形ITO的左端面之间具有一段距离，所述的第十四矩形ITO的前端面与所述的第十矩形ITO的后端面之间具有一段距离，所述的第十三矩形ITO的前端面与所述的第十一矩形ITO的后端面之间具有一段距离，所述的第二ITO结构位于所述的第一ITO结构的左侧，且两者为左右对称结构。
所述的第九矩形ITO沿左右方向的长度等于所述的第十二矩形ITO沿左右方向的长度，所述的第九矩形ITO沿前后方向的长度等于所述的第十二矩形ITO沿前后方向的长度，所述的第十矩形ITO沿左右方向的长度等于所述的第十三矩形ITO沿左右方向的长度，所述的第十矩形ITO沿前后方向的长度等于所述的第十三矩形ITO沿前后方向的长度，所述的第十一矩形ITO沿左右方向的长度等于所述的第十四矩形ITO沿左右方向的长度，所述的第十一矩形ITO沿前后方向的长度等于所述的第十四矩形ITO沿前后方向的长度，所述的工字型ITO由第十五矩形ITO、第十六矩形ITO和第十七矩形ITO组成，所述的第十五矩形ITO的前端面为所述的工字型ITO的前端面，所述的第十五矩形ITO的后端面的中部与所述的第十六矩形ITO的前端面的中部连接，所述的第十六矩形ITO的后端面的中部与所述的第十七矩形ITO的前端面的中部连接，所述的第十七矩形ITO的后端面为所述的工字型ITO的后端面，所述的第十五矩形ITO沿左右方向的长度等于所述的第十七矩形ITO沿左右方向的长度，所述的第十五矩形ITO沿前后方向的长度等于所述的第十七矩形ITO沿前后方向的长度，所述的第十五矩形ITO沿左右方向的长度大于所述的第十六矩形ITO沿左右方向的长度，所述的第十矩形ITO的前端面所在平面位于所述的第十五矩形ITO的后端面所在平面的前侧，所述的第十三矩形ITO的后端面所在平面位于所述的第十七矩形ITO的前端面所在平面的后侧，所述的第十矩形ITO的前端面所在平面与所述的第十五矩形ITO的后端面所在平面之间的距离等于所述的第十三矩形ITO的后端面所在平面与所述的第十七矩形ITO的前端面所在平面之间的距离，所述的第十矩形ITO的右端面所在平面与所述的第十五矩形ITO的左端面所在平面之间的距离等于所述的第十三矩形ITO的右端面所在平面与所述的第十七矩形ITO的左端面所在平面之间的距离。该结构中，将ITO图案层设计为渐变图形，当电磁波入射至ITO图案层的表面时，会在ITO图案层表面产生感应电流，将入射的TE模式电磁波转化为表面倏逝波，部分TE模式电磁波能量在ITO图案层表面由于电谐振产生热能消耗掉，另一部分TE模式电磁波能量在由介质损耗层中消耗殆尽。
所述的第一矩形ITO沿前后方向的长度为2.142mm，沿左右方向的长度为0.14mm，所述的第二矩形ITO沿前后方向的长度为2.179mm，沿左右方向的长度为0.143mm，所述的第三矩形ITO沿前后方向的长度为2.255mm，沿左右方向的长度为0.150mm，所述的第四矩形ITO沿前后方向的长度为2.405mm，沿左右方向的长度为0.158mm，所述的第五矩形ITO沿前后方向的长度为2.586mm，沿左右方向的长度为0.174mm，所述的第六矩形ITO沿前后方向的长度为2.860mm，沿左右方向的长度为0.195mm，所述的第七矩形ITO沿前后方向的长度为3.295mm，沿左右方向的长度为0.216mm，所述的第八矩形ITO沿前后方向的长度为4.060mm，沿左右方向的长度为0.232mm，所述的第九矩形ITO沿前后方向的长度为0.745mm，沿左右方向的长度为0.173mm，所述的第十矩形ITO沿前后方向的长度为0.180mm，沿左右方向的长度为0.633mm，所述的第十一矩形ITO沿前后方向的长度为2.968mm，沿左右方向的长度为0.23mm，所述的第十二矩形ITO沿前后方向的长度为0.745mm，沿左右方向的长度为0.173mm，所述的第十三矩形ITO沿前后方向的长度为0.180mm，沿左右方向的长度为0.633mm，所述的第十四矩形ITO沿前后方向的长度为2.968mm，沿左右方向的长度为0.23mm，所述的第十五矩形ITO沿前后方向的长度为0.80mm，沿左右方向的长度为0.610mm，所述的第十六矩形ITO沿前后方向的长度为3.110mm，沿左右方向的长度为0.227mm，所述的第十七矩形ITO沿前后方向的长度为0.80mm，沿左右方向的长度为0.610mm，所述的第一矩形ITO与所述的第二矩形ITO之间的间距为0.6443mm，所述的第二矩形ITO与所述的第三矩形ITO之间的间距为0.6393mm，所述的第三矩形ITO与所述的第四矩形ITO之间的间距为0.6318mm，所述的第四矩形ITO与所述的第五矩形ITO之间的间距为0.6198mm，所述的第五矩形ITO与所述的第六矩形ITO之间的间距为0.6013mm，所述的第六矩形ITO与所述的第七矩形ITO之间的间距为0.5803mm，所述的第七矩形ITO与所述的第八矩形ITO之间的间距为0.5618mm，所述的第八矩形ITO与所述的第十六矩形ITO之间的间距为0.3648mm，所述的第十一矩形ITO与所述的第十六矩形ITO之间的间距为0.1787mm。
所述的第一矩形ITO、所述的第二矩形ITO、所述的第三矩形ITO、所述的第四矩形ITO、所述的第五矩形ITO、所述的第六矩形ITO、所述的第七矩形ITO、所述的第八矩形ITO、所述的第九矩形ITO、所述的第十矩形ITO、所述的第十一矩形ITO、所述的第十二矩形ITO、所述的第十三矩形ITO、所述的第十四矩形ITO、所述的第十五矩形ITO、所述的第十六矩形ITO和所述的第十七矩形ITO均采用面阻值为12.7Ω/sq的氧化铟锡。
所述的基板采用介电常数为3,损耗正切为0.02的PET膜实现，所述的基板沿左右方向的长度为15.715mm，沿前后方向的宽度为5.000mm，厚度为0.125mm，所述的介质损耗层采用介电常数为6,损耗正切为0.002的聚四氟乙烯玻纤布陶瓷填充基板(F4BTM)实现，所述的介质损耗层沿左右方向的长度为15.715mm，沿前后方向的宽度为5.000mm，厚度为3.130mm，所述的良导体层采用铜板实现，所述的良导体层沿左右方向的长度为15.715mm，沿前后方向的宽度为5.000mm，厚度为0.018mm。
与现有技术相比，本发明的优点在于通过从上到下层叠的ITO图案层、基板、介质损耗层以及良导体层构成宽入射角度的电磁吸收结构，基板、介质损耗层以及良导体层分别为矩形板，且基板、介质损耗层以及良导体层从上到下完全重合，ITO图案层由第一ITO结构和第二ITO结构组成，第一ITO结构和第二ITO结构均附着在基板的上表面，第一ITO结构十四个矩形ITO和工字型ITO组成，第二ITO结构位于第一ITO结构的左侧，且两者为左右对称结构，ITO图案层通过设计为渐变图形组成光栅结构，当TE模式电磁波入射至ITO图案层的表面时，会在ITO图案层表面产生感应电流，将入射的TE模式电磁波转化为高阶表面波，从而被ITO图案层耗散掉，部分TE模式电磁波能量在ITO图案层表面由于电谐振产生热能消耗掉，另一部分TE模式电磁波能量介质损耗层中消耗殆尽，通过仿真软件所优化的ITO图案层中各个矩形ITO和工字型ITO的长度与间距，在TE模式电磁波入射时形成的等效电感与等效电容，使整个结构满足在9.5GHz处的阻抗匹配条件，达到最大效率的吸收效果，仿真结果表明，本发明在TE模式电磁波入射角度处于0°-70°的范围内吸收效率稳定在98％，当TE模式电磁场入射角度为80°时，仍然保持由90％以上的吸收率，在入射角度为0°至80°范围内时，对TE模式电磁波均具有较好吸收效果。
附图说明
图1为本发明的宽入射角度的电磁吸收结构的侧视图；
图2为本发明的宽入射角度的电磁吸收结构的ITO图案层的俯视图；
图3为本发明的宽入射角度的电磁吸收结构在TE模式电磁波各个入射角度的反射系数随频率变化曲线图；
图4为本发明的宽入射角度的电磁吸收结构在TE模式电磁波各个入射角度的反射率随频率变化曲线图；
图5为本发明的宽入射角度的电磁波吸收结构在TE模式电磁波垂直入射的吸收率随频率变化曲线图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例：如图1和图2所示，一种宽入射角度的电磁吸收结构，包括从上到下层叠的ITO(氧化烟锡)图案层1、基板2、介质损耗层3以及良导体层4，基板2、介质损耗层3以及良导体层4分别为矩形板，且基板2、介质损耗层3以及良导体层4从上到下完全重合；ITO图案层1由第一ITO结构5和第二ITO结构6组成，第一ITO结构5和第二ITO结构6均附着在基板2的上表面，第一ITO结构5包括第一矩形ITO7、第二矩形ITO8、第三矩形ITO9、第四矩形ITO10、第五矩形ITO11、第六矩形ITO12、第七矩形ITO13、第八矩形ITO14、第九矩形ITO15、第十矩形ITO16、第十一矩形ITO17、第十二矩形ITO18、第十三矩形ITO19、第十四矩形ITO20和工字型ITO，第一矩形ITO7、第二矩形ITO8、第三矩形ITO9、第四矩形ITO10、第五矩形ITO11、第六矩形ITO12、第七矩形ITO13、第八矩形ITO14和工字型ITO按照从右到左的顺序依次平行间隔排列，第一矩形ITO7的右端面所在平面平行于基板2的右端面所在平面，第一矩形ITO7、第二矩形ITO8、第三矩形ITO9、第四矩形ITO10、第五矩形ITO11、第六矩形ITO12、第七矩形ITO13和第八矩形ITO14沿前后方向的长度逐个增大，第一矩形ITO7、第二矩形ITO8、第三矩形ITO9、第四矩形ITO10、第五矩形ITO11、第六矩形ITO12、第七矩形ITO13和第八矩形ITO14沿左右方向的长度也逐个增大，工字型ITO沿前后方向的长度大于第八矩形ITO14沿前后方向的长度，第九矩形ITO15、第十矩形ITO16和第十一矩形ITO17位于工字型ITO的左侧，第九矩形ITO15的前端面所在平面位于工字型ITO的前端面所在平面的前侧，且两者平行，第十矩形ITO16位于第九矩形ITO15的后侧，第九矩形ITO15的后端面与第十矩形ITO16的前端面的中部连接，第十一矩形ITO17位于第十矩形ITO16的后侧，第十矩形ITO16的后端面与第十一矩形ITO17的前端面连接，第十一矩形ITO17的右端面与第十矩形ITO16的右端面齐平，第十矩形ITO16沿左右方向的长度大于第十一矩形ITO17沿左右方向长度的两倍，第十二矩形ITO18的后端面所在平面位于工字型ITO的后端面所在平面的后侧，且两者平行，第十三矩形ITO19位于第十二矩形ITO18的前侧，第十二矩形ITO18的前端面与第十三矩形ITO19的后端面的中部连接，第十四矩形ITO20位于第十三矩形ITO19的前侧，第十三矩形ITO19的前端面与第十四矩形ITO20的后端面连接，第十四矩形ITO20的左端面与第十三矩形ITO19的左端面齐平，第十四矩形ITO20的右端面与第十一矩形ITO17的左端面之间具有一段距离，第十四矩形ITO20的前端面与第十矩形ITO16的后端面之间具有一段距离，第十三矩形ITO19的前端面与第十一矩形ITO17的后端面之间具有一段距离，第二ITO结构6位于第一ITO结构5的左侧，且两者为左右对称结构。
本实施例中，第九矩形ITO15沿左右方向的长度等于第十二矩形ITO18沿左右方向的长度，第九矩形ITO15沿前后方向的长度等于第十二矩形ITO18沿前后方向的长度，第十矩形ITO16沿左右方向的长度等于第十三矩形ITO19沿左右方向的长度，第十矩形ITO16沿前后方向的长度等于第十三矩形ITO19沿前后方向的长度，第十一矩形ITO17沿左右方向的长度等于第十四矩形ITO20沿左右方向的长度，第十一矩形ITO17沿前后方向的长度等于第十四矩形ITO20沿前后方向的长度，工字型ITO由第十五矩形ITO21、第十六矩形ITO22和第十七矩形ITO23组成，第十五矩形ITO21的前端面为工字型ITO的前端面，第十五矩形ITO21的后端面的中部与第十六矩形ITO22的前端面的中部连接，第十六矩形ITO22的后端面的中部与第十七矩形ITO23的前端面的中部连接，第十七矩形ITO的后端面为工字型ITO的后端面，第十五矩形ITO21沿左右方向的长度等于第十七矩形ITO23沿左右方向的长度，第十五矩形ITO21沿前后方向的长度等于第十七矩形ITO23沿前后方向的长度，第十五矩形ITO21沿左右方向的长度大于第十六矩形ITO22沿左右方向的长度，第十矩形ITO16的前端面所在平面位于第十五矩形ITO21的后端面所在平面的前侧，第十三矩形ITO19的后端面所在平面位于第十七矩形ITO23的前端面所在平面的后侧，第十矩形ITO16的前端面所在平面与第十五矩形ITO21的后端面所在平面之间的距离等于第十三矩形ITO19的后端面所在平面与第十七矩形ITO23的前端面所在平面之间的距离，第十矩形ITO16的右端面所在平面与第十五矩形ITO21的左端面所在平面之间的距离等于第十三矩形ITO19的右端面所在平面与第十七矩形ITO23的左端面所在平面之间的距离。
本实施例中，第一矩形ITO7沿前后方向的长度为2.142mm，沿左右方向的长度为0.14mm，第二矩形ITO8沿前后方向的长度为2.179mm，沿左右方向的长度为0.143mm，第三矩形ITO9沿前后方向的长度为2.255mm，沿左右方向的长度为0.150mm，第四矩形ITO10沿前后方向的长度为2.405mm，沿左右方向的长度为0.158mm，第五矩形ITO11沿前后方向的长度为2.586mm，沿左右方向的长度为0.174mm，第六矩形ITO12沿前后方向的长度为2.860mm，沿左右方向的长度为0.195mm，第七矩形ITO13沿前后方向的长度为3.295mm，沿左右方向的长度为0.216mm，第八矩形ITO14沿前后方向的长度为4.060mm，沿左右方向的长度为0.232mm，第九矩形ITO15沿前后方向的长度为0.745mm，沿左右方向的长度为0.173mm，第十矩形ITO16沿前后方向的长度为0.180mm，沿左右方向的长度为0.633mm，第十一矩形ITO17沿前后方向的长度为2.968mm，沿左右方向的长度为0.23mm，第十二矩形ITO18沿前后方向的长度为0.745mm，沿左右方向的长度为0.173mm，第十三矩形ITO19沿前后方向的长度为0.180mm，沿左右方向的长度为0.633mm，第十四矩形ITO20沿前后方向的长度为2.968mm，沿左右方向的长度为0.23mm，第十五矩形ITO21沿前后方向的长度为0.80mm，沿左右方向的长度为0.610mm，第十六矩形ITO22沿前后方向的长度为3.110mm，沿左右方向的长度为0.227mm，第十七矩形ITO23沿前后方向的长度为0.80mm，沿左右方向的长度为0.610mm，第一矩形ITO7与第二矩形ITO8之间的间距为0.6443mm，第二矩形ITO8与第三矩形ITO9之间的间距为0.6393mm，第三矩形ITO9与第四矩形ITO10之间的间距为0.6318mm，第四矩形ITO10与第五矩形ITO11之间的间距为0.6198mm，第五矩形ITO11与第六矩形ITO12之间的间距为0.6013mm，第六矩形ITO12与第七矩形ITO13之间的间距为0.5803mm，第七矩形ITO13与第八矩形ITO14之间的间距为0.5618mm，第八矩形ITO14与第十六矩形ITO22之间的间距为0.3648mm，第十一矩形ITO17与第十六矩形ITO22之间的间距为0.1787mm。
本实施例中，第一矩形ITO7、第二矩形ITO8、第三矩形ITO9、第四矩形ITO10、第五矩形ITO11、第六矩形ITO12、第七矩形ITO13、第八矩形ITO14、第九矩形ITO15、第十矩形ITO16、第十一矩形ITO17、第十二矩形ITO18、第十三矩形ITO19、第十四矩形ITO20、第十五矩形ITO21、第十六矩形ITO22和第十七矩形ITO23均采用面阻值为12.7Ω/sq的氧化铟锡。
本实施例中，基板2采用介电常数为3,损耗正切为0.02的PET膜实现，基板2沿左右方向的长度为15.715mm，沿前后方向的宽度为5.000mm，厚度为0.125mm，介质损耗层3采用介电常数为6,损耗正切为0.002的聚四氟乙烯玻纤布陶瓷填充基板(F4BTM)实现，介质损耗层3沿左右方向的长度为15.715mm，沿前后方向的宽度为5.000mm，厚度为3.130mm，良导体层4采用铜板实现，良导体层4沿左右方向的长度为15.715mm，沿前后方向的宽度为5.000mm，厚度为0.018mm。
本发明的宽入射角度的电磁吸收结构中，ITO图案层1形成频率选择表面，良导体层作为电磁波屏蔽结构，当入射的电磁波经过由超表面材料组成的频率选择图案层时，会将入射的TE模式电磁波转化为高阶表面波，表面波通过在超表面材料组成的阻性图案层上产生感应电流，通过电子的震荡将能量转化为热能消耗掉，从而达到了吸收效果。
对本实施例的宽入射角度的电磁吸收结构进行仿真，其中本实施例的宽入射角度的电磁吸收结构在TE模式电磁波各个入射角度的反射系数随频率变化曲线图如图3所示，本实施例的宽入射角度的电磁吸收结构在TE模式电磁波在0°到80°之间各个入射角度的反射率随频率变化曲线如图4所示，本实施例的宽入射角度的电磁波吸收结构在TE模式电磁波垂直入射的吸收率随频率变化曲线如图5所示。分析图3、图4及图5可知：通过改变TE模式电磁波的入射角度率，本发明的宽入射角度的电磁吸收结构在9.5Ghz频率处的反射系数，当入射角度为70°、0°、10°、20°、30°时，反射系数均低于-20dB；当入射角度为40°、50°、60°时，反射系数均在-10dB至-20dB间；当入射角度为80°时，该结构的反射系数仍小于-10dB。从图5中可以得到该结构在9.5GHz处的吸收率，当TE模式电磁波入射角度为0°至70°时，吸收率均处于98％以上；当TE模式电磁波入射角度为80°时，吸收率处于90％以上。

Claims (5)

1.一种宽入射角度的电磁吸收结构，其特征在于包括从上到下层叠的ITO图案层、基板、介质损耗层以及良导体层，所述的基板、所述的介质损耗层以及所述的良导体层分别为矩形板，且所述的基板、所述的介质损耗层以及所述的良导体层从上到下完全重合；所述的ITO图案层由第一ITO结构和第二ITO结构组成，所述的第一ITO结构和所述的第二ITO结构均附着在所述的基板的上表面，所述的第一ITO结构包括第一矩形ITO、第二矩形ITO、第三矩形ITO、第四矩形ITO、第五矩形ITO、第六矩形ITO、第七矩形ITO、第八矩形ITO、第九矩形ITO、第十矩形ITO、第十一矩形ITO、第十二矩形ITO、第十三矩形ITO、第十四矩形ITO和工字型ITO，所述的第一矩形ITO、所述的第二矩形ITO、所述的第三矩形ITO、所述的第四矩形ITO、所述的第五矩形ITO、所述的第六矩形ITO、所述的第七矩形ITO、所述的第八矩形ITO和所述的工字型ITO按照从右到左的顺序依次平行间隔排列，所述的第一矩形ITO的右端面所在平面平行于所述的基板的右端面所在平面，所述的第一矩形ITO、所述的第二矩形ITO、所述的第三矩形ITO、所述的第四矩形ITO、所述的第五矩形ITO、所述的第六矩形ITO、所述的第七矩形ITO和所述的第八矩形ITO沿前后方向的长度逐个增大，所述的第一矩形ITO、所述的第二矩形ITO、所述的第三矩形ITO、所述的第四矩形ITO、所述的第五矩形ITO、所述的第六矩形ITO、所述的第七矩形ITO和所述的第八矩形ITO沿左右方向的长度也逐个增大，所述的工字型ITO沿前后方向的长度大于所述的第八矩形ITO沿前后方向的长度，所述的第九矩形ITO、所述的第十矩形ITO和所述的第十一矩形ITO位于所述的工字型ITO的左侧，所述的第九矩形ITO的前端面所在平面位于所述的工字型ITO的前端面所在平面的前侧，且两者平行，所述的第十矩形ITO位于所述的第九矩形ITO的后侧，所述的第九矩形ITO的后端面与所述的第十矩形ITO的前端面的中部连接，所述的第十一矩形ITO位于所述的第十矩形ITO的后侧，所述的第十矩形ITO的后端面与所述的第十一矩形ITO的前端面连接，所述的第十一矩形ITO的右端面与所述的第十矩形ITO的右端面齐平，所述的第十矩形ITO沿左右方向的长度大于所述的第十一矩形ITO沿左右方向长度的两倍，所述的第十二矩形ITO的后端面所在平面位于所述的工字型ITO的后端面所在平面的后侧，且两者平行，所述的第十三矩形ITO位于所述的第十二矩形ITO的前侧，所述的第十二矩形ITO的前端面与所述的第十三矩形ITO的后端面的中部连接，所述的第十四矩形ITO位于所述的第十三矩形ITO的前侧，所述的第十三矩形ITO的前端面与所述的第十四矩形ITO的后端面连接，所述的第十四矩形ITO的左端面与所述的第十三矩形ITO的左端面齐平，所述的第十四矩形ITO的右端面与所述的第十一矩形ITO的左端面之间具有一段距离，所述的第十四矩形ITO的前端面与所述的第十矩形ITO的后端面之间具有一段距离，所述的第十三矩形ITO的前端面与所述的第十一矩形ITO的后端面之间具有一段距离，所述的第二ITO结构位于所述的第一ITO结构的左侧，且两者为左右对称结构。
2.根据权利要求1所述的一种宽入射角度的电磁吸收结构，其特征在于所述的第九矩形ITO沿左右方向的长度等于所述的第十二矩形ITO沿左右方向的长度，所述的第九矩形ITO沿前后方向的长度等于所述的第十二矩形ITO沿前后方向的长度，所述的第十矩形ITO沿左右方向的长度等于所述的第十三矩形ITO沿左右方向的长度，所述的第十矩形ITO沿前后方向的长度等于所述的第十三矩形ITO沿前后方向的长度，所述的第十一矩形ITO沿左右方向的长度等于所述的第十四矩形ITO沿左右方向的长度，所述的第十一矩形ITO沿前后方向的长度等于所述的第十四矩形ITO沿前后方向的长度，所述的工字型ITO由第十五矩形ITO、第十六矩形ITO和第十七矩形ITO组成，所述的第十五矩形ITO的前端面为所述的工字型ITO的前端面，所述的第十五矩形ITO的后端面的中部与所述的第十六矩形ITO的前端面的中部连接，所述的第十六矩形ITO的后端面的中部与所述的第十七矩形ITO的前端面的中部连接，所述的第十七矩形 ITO的后端面为所述的工字型ITO的后端面，所述的第十五矩形ITO沿左右方向的长度等于所述的第十七矩形ITO沿左右方向的长度，所述的第十五矩形ITO沿前后方向的长度等于所述的第十七矩形ITO沿前后方向的长度，所述的第十五矩形ITO沿左右方向的长度大于所述的第十六矩形ITO沿左右方向的长度，所述的第十矩形ITO的前端面所在平面位于所述的第十五矩形ITO的后端面所在平面的前侧，所述的第十三矩形ITO的后端面所在平面位于所述的第十七矩形ITO的前端面所在平面的后侧，所述的第十矩形ITO的前端面所在平面与所述的第十五矩形ITO的后端面所在平面之间的距离等于所述的第十三矩形ITO的后端面所在平面与所述的第十七矩形ITO的前端面所在平面之间的距离，所述的第十矩形ITO的右端面所在平面与所述的第十五矩形ITO的左端面所在平面之间的距离等于所述的第十三矩形ITO的右端面所在平面与所述的第十七矩形ITO的左端面所在平面之间的距离。
3.根据权利要求2所述的一种宽入射角度的电磁吸收结构，其特征在于所述的第一矩形ITO沿前后方向的长度为2.142mm，沿左右方向的长度为0.14mm，所述的第二矩形ITO沿前后方向的长度为2.179mm，沿左右方向的长度为0.143mm，所述的第三矩形ITO沿前后方向的长度为2.255mm，沿左右方向的长度为0.150mm，所述的第四矩形ITO沿前后方向的长度为2.405mm，沿左右方向的长度为0.158mm，所述的第五矩形ITO沿前后方向的长度为2.586mm，沿左右方向的长度为0.174mm，所述的第六矩形ITO沿前后方向的长度为2.860mm，沿左右方向的长度为0.195mm，所述的第七矩形ITO沿前后方向的长度为3.295mm，沿左右方向的长度为0.216mm，所述的第八矩形ITO沿前后方向的长度为4.060mm，沿左右方向的长度为0.232mm，所述的第九矩形ITO沿前后方向的长度为0.745mm，沿左右方向的长度为0.173mm，所述的第十矩形ITO沿前后方向的长度为0.180mm，沿左右方向的长度为0.633mm，所述的第十一矩形ITO沿前后方向的长度为2.968mm，沿左右方向的长度为0.23mm，所述的第十二矩形ITO沿前后方向的长度为0.745mm，沿左右方向的长度为0.173mm，所述的第十三矩形ITO沿前后方向的长度为0.180mm，沿左右方向的长度为0.633mm，所述的第十四矩形ITO沿前后方向的长度为2.968mm，沿左右方向的长度为0.23mm，所述的第十五矩形ITO沿前后方向的长度为0.80mm，沿左右方向的长度为0.610mm，所述的第十六矩形ITO沿前后方向的长度为3.110mm，沿左右方向的长度为0.227mm，所述的第十七矩形ITO沿前后方向的长度为0.80mm，沿左右方向的长度为0.610mm，所述的第一矩形ITO与所述的第二矩形ITO之间的间距为0.6443mm，所述的第二矩形ITO与所述的第三矩形ITO之间的间距为0.6393mm，所述的第三矩形ITO与所述的第四矩形ITO之间的间距为0.6318mm，所述的第四矩形ITO与所述的第五矩形ITO之间的间距为0.6198mm，所述的第五矩形ITO与所述的第六矩形ITO之间的间距为0.6013mm，所述的第六矩形ITO与所述的第七矩形ITO之间的间距为0.5803mm，所述的第七矩形ITO与所述的第八矩形ITO之间的间距为0.5618mm，所述的第八矩形ITO与所述的第十六矩形ITO之间的间距为0.3648mm，所述的第十一矩形ITO与所述的第十六矩形ITO之间的间距为0.1787mm。
4.根据权利要求2所述的一种宽入射角度的电磁吸收结构，其特征在于所述的第一矩形ITO、所述的第二矩形ITO、所述的第三矩形ITO、所述的第四矩形ITO、所述的第五矩形ITO、所述的第六矩形ITO、所述的第七矩形ITO、所述的第八矩形ITO、所述的第九矩形ITO、所述的第十矩形ITO、所述的第十一矩形ITO、所述的第十二矩形ITO、所述的第十三矩形ITO、所述的第十四矩形ITO、所述的第十五矩形ITO、所述的第十六矩形ITO和所述的第十七矩形ITO均采用面阻值为12.7Ω/sq的氧化铟锡。
5.根据权利要求1所述的一种宽入射角度的电磁吸收结构，其特征在于所述的基板采用介电常数为3, 损耗正切为0.02的PET膜实现，所述的基板沿左右方向的长度为15.715mm，沿前后方向的宽度为5.000mm，厚度为0.125mm，所述的介质损耗层采用介电常数为6，损耗正切为0.002的聚四氟乙烯玻纤布陶瓷填充基板（F4BTM）实现，所述的介质损耗层沿左右方向的长度为15.715mm，沿前后方向的宽度为5.000mm，厚度为3.130mm，所述的良导体层采用铜板实现，所述的良导体层沿左右方向的长度为15.715mm，沿前后方向的宽度为5.000mm，厚度为0.018mm。
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