CN210167509U

CN210167509U - 一种吸波结构

Info

Publication number: CN210167509U
Application number: CN201921265385.9U
Authority: CN
Inventors: 温维佳; 李肃成; 胡传灯
Original assignee: Shenzhen Huanbo Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Huanbo Technology Co Ltd
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2020-03-20
Anticipated expiration: 2029-08-02

Abstract

本实用新型提供了一种吸波结构，包括介质基材层、设置于介质基材层一表面的导体结构层，及设置于介质基材层另一表面的导体反射层；导体结构层包括第一结构，第一结构包括外框部和位于外框部内的中心结构；外框部包括N个带状结构、连接于N个带状结构中每两个相邻的带状结构之间的N个集成导体；中心结构包括一级子结构和二级子结构；一级子结构和二级子结构均为轴对称结构；一级子结构包括两个边部及连接两个边部的腰部，每个边部至少具有2个端部；二级子结构包括两个边部及连接两个边部的腰部，每个边部至少具有1个端部；一级子结构所包括的端部中的每个端部连接二级子结构的腰部，一级子结构的尺寸大于二级子结构的尺寸。该吸波结构实现吸收特定频率的电磁波。

Description

一种吸波结构

技术领域

本实用新型涉及电磁波吸波材料技术领域，尤其涉及一种吸波结构。

背景技术

随着通信技术的不断发展，设备之间可以通过电磁波发送信号以进行通信。不同设备利用不同的频谱资源进行通信。例如，中频资源用于海上无线通信、调幅广播等；特高频用于蜂窝电视，导航，雷达，微波通信，个人通信系统等。

当前，在某些特定频率下工作的通信设备得以迅速应用和发展，例如，为了方便人们的生活，WiFi技术得以广泛应用，WiFi信号是通过频率为2.4GHz和/或5GHz的电磁波传输的。当前各种电子类器件大多都集成了无线网卡的功能，以方便接收周围环境的WiFi信号。用户可以通过WiFi信号进行无线通信，给人们的生活提供了极大的便利。但人们在享受这一便利的同时，却也承受着一些不利的影响因素。环境中充斥的WiFi信号可能会干扰人们的其他通信功能，如5G网络的视频通话功能和数据传输功能，影响用户的网络通讯体验。

因此，对于某些应用场景，设计一种能够有效吸收某些特定频率的电磁波的吸波材料成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种吸波结构，该吸波结构用于实现吸收特定频率的电磁波。

一种吸波结构，包括：包括介质基材层、设置于所述介质基材层一表面的导体结构层，及设置于所述介质基材层另一表面的导体反射层；所述导体结构层包括第一结构，所述第一结构包括外框部和位于所述外框部内的中心结构；所述外框部包括N个带状结构和N个集总电阻；所述N个集总电阻中每个集总电阻连接于所述N个带状结构中每两个相邻的带状结构之间；所述中心结构包括一级子结构和二级子结构；所述一级子结构和所述二级子结构均为轴对称结构；所述一级子结构包括两个边部及连接所述两个边部的腰部，所述一级子结构的每个所述边部至少具有2个端部；所述二级子结构包括两个边部及连接所述两个边部的腰部，所述二级子结构的每个所述边部至少具有1个端部；所述一级子结构所包括的端部中的每个端部连接所述二级子结构的腰部，所述一级子结构的尺寸大于所述二级子结构的尺寸。

在一种可能的实现方式中，所述一级子结构和所述二级子结构均为H形结构，所述中心结构还包括三级子结构，所述二级子结构的端部中的每个端部连接所述三级子结构，所述三级子结构为轴对称结构，且所述三级子结构包括两个边部及连接所述两个边部的腰部，所述三级子结构的每个所述边部至少具有1个端部；所述二级子结构的尺寸大于所述三级子结构。

在一种可能的实现方式中，所述吸波结构为方形结构，所述吸波结构还包括第二结构、第三结构和第四结构；所述第一结构和所述第四结构关于导体结构层的中心点中心对称；所述第二结构为：所述第一结构的中心点为中心旋转90度后得到的结构；所述第二结构和所述第三结构关于导体结构层的中心点中心对称。

在一种可能的实现方式中，所述三级子结构为H形结构或凹形结构。

在一种可能的实现方式中，所述吸波结构的边长为18mm-22mm；所述外框部为方形，所述外框部的边长的取值范围为14mm-16mm；所述外框部的宽度的取值范围为0.5mm-1.5mm。

在一种可能的实现方式中，所述外框部为方形，所述N为4，每个集总电阻连接两个相邻的条状结构，所述每个集总电阻设置于所述外框部的角部位置。

在一种可能的实现方式中，所述一级子结构包括相互平行的第一边部和第二边部，及垂直于所述第一边部和第二边部的腰部；所述腰部的宽度的取值范围为0.1mm-0.7mm；所述腰部的长度的取值范围为5mm-7mm。

在一种可能的实现方式中，所述N个集总电阻的总阻值的取值范围为12.5Ω-50Ω。

在一种可能的实现方式中，所述介质基材层的厚度的取值范围为5mm-8mm。

在一种可能的实现方式中，所述介质基板层的介电常数为3.2-4.5

本实用新型实施例中，介质基材层用于承载导体结构层和导体反射层，导体结构层用于吸收入射的电磁波，所述导体结构层包括第一结构，第一结构包括外框部和位于所述外框部内的中心结构；该中心结构用于当导体结构层有入射电磁波时，与外框部感应，导体结构层产生电流。所述中心结构包括一级子结构和二级子结构；以该一级子结构为主结构，该一级子结构的端部为连接点，向下一级结构进行分形，一级子结构的端部连接二级子结构的腰部，二级子结构每个端部都具有至少一个端部，保证二级子结构不是闭合结构。本实用新型实施例中的导体结构中的导体图案可以形成多个电磁带隙响应，该结构可以等效为多个分布式电容电感的串并联电路。具体的，对于一级子结构(如H形结构)，当电场沿水平方向极化时，一级子结构的腰部在电场的极化作用下可形成感应电流分布，即可等效于电感结构，而在一级子结构的边部与腰部夹角处会相应形成电容分布，因此相当于电容电感的一个并联电路。一级子结构与二级子结构1132连接的结构延伸了导体图案路径的长度，此种结构等效于增加了电感部分的几何空间的长度及空间电容分布的区域，相当于多个电感、电容的串并联电路。由于有中心结构与外框部的磁感应，外框部产生感应电流，外框部包括N个带状结构和N个集成导体，通过集总电阻吸收外框部产生的感应电流，产生电磁能量损耗，从而可以吸收特定频率的电磁波。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例本实用新型实施例中一种吸波结构的一个实施例的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例本实用新型实施例中一种吸波结构的一个实施例的侧视结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一级子结构和二级子结构的一个实施例的示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一级子结构的另一个实施例的示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一级子结构的另一个实施例的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的三级子结构的另一个实施例的示意图；

图7为本实用新型实施例提供的三级子结构的另一个实施例的示意图；

图8为本实用新型实施例提供的导体结构层的另一个实施例的示意图；

图9为本实用新型实施例中随着吸波结构边长p的变化，频率-反射率变化的曲线示意图；

图10为本实用新型实施例中随着外框部的宽度w₁发生变化时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图；

图11为本实用新型实施例中随着一级子结构的宽度w₂发生变化时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图；

图12为本实用新型实施例中外边框的边长l₁发生变化时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图；

图13为本实用新型实施例中一级子结构的腰部的长度l₂发生变化时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图；

图14为本实用新型实施例中集总电阻R₀发生变化时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图；

图15为本实用新型实施例中介质基材层的厚度h发生变化时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图；

图16为本实用新型实施例中介质基材层介电常数e_r发生变化时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图；

图17为本实用新型实施例中电磁波以TE模式不同角度入射到吸波材料表面时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图；

图18为本实用新型实施例中电磁波以TM模式不同角度入射到吸波结构表面时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图。

其中，图中各附图标记：

1-导体结构层；11-第一结构；111-外框部；112-集总电阻；113-中心结构；1131-一级子结构；1132-二级子结构；1133-三级子结构；

12-第二结构；

13-第三结构；

14-第四结构；

2-介质基材层；

3-导体反射层。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图2进行理解，图1为本实用新型实施例中一种吸波结构的一个实施例的立体结构示意图，图2为本实用新型实施例中一种吸波结构的一个实施例的侧视结构示意图。该吸波结构包括介质基材层2、设置于介质基材层2一表面的导体结构层1，及设置于介质基材层2另一表面的导体反射层3；其中，该导体结构层1用于用于对入射到该导体结构层1表面的电磁波进行吸收，该导体结构层1也可以理解为将导体印制成具有图案的薄膜，该导体结构层1也可以称为导体图案层，导体结构层1可以等效为谐振电路。该介质基材层2用于承载导体结构层1和导体反射层3。该导体反射层3用于对入射到吸波结构的电磁波进行屏蔽，电磁波从一侧空间向另一侧空间传播，当未被衰减的电磁波达到导体反射层3表面时，被导体反射层3反射，以实现屏蔽电磁波的效果。

具体的，请参阅图3进行理解，图3为一级子结构和二级子结构的示意图。导体结构层1包括第一结构11，第一结构11包括外框部111和位于外框部111内的中心结构113；外框部111包括N个带状结构和N个集总电阻112；N个集总电阻中每个集总电阻112连接于N个带状结构中每两个相邻的带状结构之间，N为大于或者等于4的偶数，例如，该N为4、或者为8等；中心结构113包括一级子结构1131和二级子结构1132；一级子结构1131和二级子结构1132均为轴对称结构，一级子结构1131包括两个边部及连接两个边部的腰部，每个边部至少具有2个端部；二级子结构1132包括两个边部及连接两个边部的腰部，每个边部至少具有1个端部；一级子结构1131所包括的端部中的每个端部连接二级子结构1132的腰部，一级子结构1131的尺寸大于二级子结构1132的尺寸。

本实用新型实施例中一级子结构1131包括第一边部和第二边部，该第一边部和第二边部均可以为直条状结构，该腰部可以为直条状结构，该腰部的一端垂直连接于第一边部，该腰部的另一端垂直连接于该第二边部。如图3所示，该一级子结构1131可以为H形结构。或者，该一级子结构1131也可以为工形结构。或者，在另一种可能的实现方式中，请参阅图4和图5进行理解，该第一边部和第二边部均为具有夹角的折线条状结构，该夹角的取值范围为(120°，180°)，该腰部为直条状结构，该腰部的一端连接该第一边部的角位置，该腰部的另一端连接该第二边部的角位置。

该二级子结构1132可以为H形结构、工形结构，请参阅图3进行理解，该二级子结构1132还可以为凹形结构，凹形结构包括第一边部、第二边部和腰部，该第一边部的第一端与该腰部的第一端垂直连接，该第二边部的第一端与该腰部的第一端垂直连接。或者，在另一种可能的实现方式中，二级子结构1132也可以为图4和图5所示出的结构(以下称为双向箭头形结构)。

本实用新型实施例中，介质基材层2用于承载导体结构层1和导体反射层3，导体结构层用于吸收入射的电磁波，导体结构层1包括第一结构11，第一结构11包括外框部111和位于外框部111内的中心结构113；中心结构113包括一级子结构1131和二级子结构1132；例如，一级子结构1131为H形结构，以该一级子结构1131为主结构，该一级子结构1131包括了4个端部，以主结构的这4个端部为连接点，向下一级结构进行分形，一级子结构1131的4个端部中的每个端部连接二级子结构1132的腰部，二级子结构1132每个端部都具有至少一个端部，保证二级子结构1132不是闭合结构。本实用新型实施例中的导体结构中的导体图案可以形成多个电磁带隙响应，该结构可以等效为多个分布式电容电感的串并联电路。具体的，对于一级子结构1131(如H形结构)，当电场沿水平方向极化时，H形结构的腰部在电场的极化作用下可形成感应电流分布，即可等效于电感结构，而在H形结构的边部与腰部夹角处会相应形成电容分布，因此相当于电容电感的一个并联电路。一级子结构1131与二级子结构1132连接的结构延伸了导体图案路径的长度，此种结构等效于增加了电感部分的几何空间的长度及空间电容分布的区域，相当于多个电感、电容的串并联电路。由于有中心结构113与外框部111的磁感应，外框部111产生感应电流，外框部111包括N个带状结构和N个集成导体，通过集总电阻112吸收外框部111产生的感应电流，产生电磁能量损耗，从而可以吸收特定频率的电磁波。

可选的，在一个可能的实施例中，请参阅图6和图7进行理解，一级子结构1131和二级子结构1132均为H形结构，中心结构113还包括三级子结构1133，二级子结构1132的四个端部中的每个端部连接三级子结构1133，三级子结构1133为轴对称结构，且三级子结构1133包括两个边部及连接两个边部的腰部，每个边部至少具有1个端部；二级子结构1132的尺寸大于三级子结构1133。该三级子结构1133可以为H形结构、凹形结构，或者也可以双向箭头形结构。

需要说明的是，本实用新型实施例中，中心结构可以为H形结构、凹形结构、双箭头形结构的组合结构。例如，一级子结构1131为H形结构、二级子结构1132为凹形结构，三级子结构1133为双箭头形结构；或者，一级子结构1131为H形结构、二级子结构1132为凹形结构，三级子结构1133为凹形结构等等，此处不一一赘述举例。为了方便说明，本实施例中，该一级子结构1131、二级子结构1132和三级子结构1133均以H形结构为例进行说明。

本实施例中，在二级子结构1132的基础上继续对该中心结构113进行分形，该二级子结构1132连接三级子结构1133，进一步的增加了中心结构113的延伸路径，相当于增加了电感部分的几何空间的长度及空间电容分布的区域，增强了外框部111产生的感应电流，通过集总电阻112吸收外框部111产生的感应电流，增强电磁能量损耗，从而可以提高特定频率的电磁波吸收率。

可选的，在一个可能的实现方式中，请参阅图8进行理解，图8为本实用新型实施例提供的吸波结构的一个实施例的结构示意图。吸波结构为方形结构，吸波结构还包括第二结构12、第三结构13和第四结构14；第一结构11和第四结构14关于导体结构层1的中心点中心对称；第二结构12为以第一结构11的中心点为中心旋转90度后得到的结构；第二结构和第三结构关于导体结构层1的中心点中心对称。该第一结构11中，中心结构113的一级子结构1131以H形结构为例，则在第二结构12中，中心结构113的一级子结构1131为工形结构。需要说明的是，对于第一结构11、第二结构12、第三结构13和第四结构14这四个结构均包括外框部111和中心结构113，且外框部111和中心结构113中的各参量的参量值相同，本申请实施例中的各参量所对应的各参量值以第一结构11为例进行说明。

本实施例中，该吸波结构中包括第一结构11、第二结构12、第三结构13和第四结构14。其中，第一结构11和第四结构14分别位于该吸波结构的一对角位置，该第二结构12和第三结构13分别位于该吸波结构的另一对角位置。且第二结构12和第三结构13均为第一结构11以第一结构11的中心点为中心旋转90度后得到的结构，可以保证入射电磁波在TE和TM不同模式(电场水平或垂直极化)下均可以产应吸收响应的特征。

可选的，该外框部111可以为圆形，或者该外框部111也可以为方形，本实用新型实施例中，该外框部111为方形为例进行说明，其中，当N为4时，该外框部111包括4个直条状结构，每个直条状结构为外框部111的侧边，每个集总电阻112连接两个相邻的条状结构，且每个集总电阻112设置于外框部111的角部位置。本实施例中，考虑导体图案的电流分布状态，在顶角处电流分布较强，因此，将集总电阻112设置在外框部111的角部位置，对电磁能量的损耗也会较大，增加特定频率电磁波的吸收率。

可选的，在图中未示出的一个示例中，该N也可以为8，该外框部111包括8个直条状结构，集总电阻112的数量也为8个，在该外框部111的每个侧边包括两个直条状结构，每个集总电阻112连接两个相邻的条状结构，且其中4个集总电阻112对应设置于外框部111的4个角部位置，4个集总电阻112每个集总电阻112对应设置于一侧边的两个条状结构之间。本实施例中分别在外框部111的角度位置和侧边位置均设置了集总电阻112，该集总电阻112用于吸收外框部111产生的感应电流，增加特定频率电磁波的吸收率。

上面实施例中对该吸波结构进行了说明，下面对该吸波结构中所包含的参量及对应的参量值进行说明。

可选的，请参阅图2进行理解，图2为本实用新型实施例中提供的一种吸波结构的一个实施例的侧视图。其中，导体结构层1的厚度(用“t₁”表示)，t₁的取值范围可以为0.016mm-0.020mm，t₁可以为0.016mm-0.020mm范围内的任一数值。例如，该t₁可以为0.016mm、0.018mm、或0.020mm等。

介质基材层2的厚度(用“h”表示)，该h的取值范围可以为5.0mm-8.0mm，h可以为5.0mm-8.0mm范围内的任一数值。例如，该h可以为5.0mm、6.5mm或8.0mm等。介质基材层2选用FR-4的介质材料，介电常数为4、4.5，正切损耗为0.02；或选用FR-4的介质材料，介电常数为3.2，正切损耗为0.02。

导体反射层3的厚度(用“t₂”表示)，该t₂的取值范围可以为0.016mm-0.020mm，t₂可以为0.016mm-0.020mm范围内的任一数值。例如，该t₂可以为0.016mm、0.018mm、或0.020mm等。该导体反射层3的材料可以为铜。

可选的，请参阅图8进行理解，吸波结构的边长为36mm-44mm；本实施例中，该吸波结构的边长的二分之一(用“p”表示)，该p的取值范围为18mm-22mm，p可以为18mm-22mm范围内的任一数值，例如，p18可以为18mm、20mm，或22mm。

可选的，外框部111为方形，外框部111的边长(用“l₁”表示)，l₁的取值范围为14mm-16mm，l₁可以为14mm-16mm范围内的任一数值，例如，l₁可以为14mm、15mm和16mm。

可选的，外框部111的宽度(用“w₁”表示)，w₁的取值范围为0.5mm-1.5mm。w₁的取值范围为0.5mm-1.5mm，w₁可以为0.5mm-1.5mm范围内的任一数值，例如，w₁可以为0.5mm、1.0mm或1.5mm。

可选的，一级子结构1131的腰部的宽度(用“w₂”表示)，w₂的取值范围为0.1mm-0.7mm，w₂可以为0.1mm-0.7mm范围内的任一数值，例如，w₂可以为0.1mm、0.4mm、0.7mm。一级子结构1131的腰部的长度(用“l₂”表示)，l₂的取值范围为5mm-7mm，l₂可以为5mm-7mm范围内的任一数值，例如，l₂可以为5mm、6mm、7mm。

可选的，外边框的外侧沿到该吸波结构对应侧边的距离(用“g₁”表示)，该g₁的取值范围为2mm-3mm，该g₁的具体取值根据p和l₁来确定。

可选的，二级子结构1132以H形为例，该二级子结构1132的腰部的长度(用“l₃”表示)，该l₃的取值范围为2.5mm-3.5mm，该l₃可以为2.5mm-3.5mm范围内的任一数值，例如，l₃可以为2.5mm、3.0mm或3.5mm。

可选的，三级子结构1133以H形为例，该三级子结构1133的边部的长度(用“l₄”表示)，该l₄的取值范围为1.0mm-2.0mm，该l₄可以为1.0mm-2.0mm范围内的任一数值，例如，l₄可以为1.0mm、1.5mm或2.0mm。

需要说明的是，本实用新型实施例中，一级子结构1131、二级子结构1132和三级子结构1133的腰部的宽度取值均可以相同。

可选的，在第一结构1₁中，该N个集总电阻112的总阻值的取值范围为12.5Ω-50Ω，例如，该第一结构11中的总阻值为25Ω。第一结构11、第二结构12、第三结构13和第四结构14中4N个集总电阻112的总阻值的取值范围为50Ω-200Ω。例如，四个结构中的总阻值为100Ω。

本申请实施例中，通过导体结构层1的导体图案及导体图案中各参量所对应的参量值的设计，可以吸收特定频率的电磁波，如，该吸波结构可以吸收双频WiFi的工作频率2.45GHz和5.8GHz所发射的电磁波，为某些设备屏蔽WiFi信号的干扰。或者也可以屏蔽某些设备发射出的特定频率的电磁波，避免这些设备干扰WiFi信号，例如电磁炉的工作频率在2.45GHz，因此该导体结构可以制作成电磁炉的电磁波屏蔽材料，避免当电磁炉工作时，干扰WiFi信号。

本申请实施例中还提供了一种吸波材料，该吸波材料包括上述多个周期性排列的吸波结构(该吸波结构以包括第一结构、第二结构、第三结构13和第四结构14的示例进行说明)。对该吸波材料进行仿真实验，利用仿真软件建立无限大周期阵列排布的吸波材料目标体。通过激励源发射电磁波，测试频段为0.5GHz-6GHz，电磁波入射到吸波材料目标体，测试目标体吸收电磁波的频带及对应的吸收率。

可以选定上述实施例中的参量，可以首先选定一些变量的数值，相关参量为p、w₁、w₂、l₁、l₂、R₀、h、e_r。改变其中某些参量的取值，相应的吸波材料吸收特性也会发生相应的改变，以满足某些特殊的定制化需求。

具体的，请参阅图9所示，图9为本实用新型实施例中随着吸波结构边长p的变化，频率-反射率变化的曲线示意图。从图9中可以看到，相应的反射率曲线变化特征。为了方便说明，p＝18mm对应的反射率曲线为第一反射率曲线，p＝20mm对应的反射率曲线为第二反射率曲线，p＝22mm对应的反射率曲线为第三反射率曲线，在18mm-22mm范围内，随着长度p的增大，第一反射率曲线的谐振峰会往高频偏移，而第二反射率曲线和第三反射率曲线谐振峰会往低频移动，即整个谐振峰位置会往中心频率靠拢，且谐振强度也会增加，尤其对于第一、第二谐振区域，当p＝22mm时，形成了宽带吸收的效果，-10dB的吸收强度覆盖了2.5GHz-4GHz。因此，通过长度p的调节可以满足某些低频宽带的应用场景。

请参阅图10所示，图10为本实用新型实施例中随着外框部的宽度w₁发生变化时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图。从图10中可以看出，在0.5mm-1.5mm范围内，随着w₁的增大，相应反射率曲线的谐振峰偏移量较小，当w₁＝1.5mm时，第一谐振峰表现出来的吸收特性最强。因此，对于专门吸收2.45GHz的WiFi信号显得尤为有效，吸收强度可以达到-50dB。当w₁＝1.0mm时，对2.45GHZ的电磁波吸收强度可以达到-20dB，对3.8GHz的电磁波吸收强度可以达到-11dB，对5.8GHz的电磁波吸收强度可以达到-19dB。当w₁＝0.5mm时，对2.5GHz的电磁波吸收强度可以达到-12dB，对3.8GHz的电磁波吸收强度可以达到-15dB，对5.8GHz的电磁波吸收强度可以达到-20dB。

请参阅图11所示，图11为本实用新型实施例中随着一级子结构的宽度w₂发生变化时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图。从图11中可以看出，在0.1mm-0.7mm范围内，随着w₂的增大，相应反射率曲线的谐振峰会往高频偏移。因此，通过一级子结构的宽度(二级子结构、三级子结构的宽度与一级子结构的宽度相同)的调节可以有效地调节吸收频率位置，为设计特定工作频率吸波材料提供了一个非常明确的参量优化方向。例如，当w₂＝0.4时，对2.45GHz的电磁波吸收强度可以达到-20dB，对5.8GHZ的电磁波吸收强度可以达到-18dB，对3.8GHz的电磁波吸收强度可以达到-11dB。

当w₂＝0.1时，对2.25GHz的电磁波吸收强度可以达到-30dB，对5.7GHz的电磁波吸收强度可以达到-18dB，

请参阅图12所示，图12为外边框的边长l₁发生变化时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图。从图12中可以看出，在14mm-16mm范围内，随着l₁的增大，低频谐振峰会往低频偏移，高频谐振峰会往高频移动。当l₁＝16mm时，对2.45GHz的电磁波吸收强度可以达到-20dB，对5.8GHz的电磁波吸收强度可以达到-18dB。

请参阅图13所示，图13为一级子结构的腰部的长度l₂发生变化时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图。从图13中可以看出，在5mm-7mm范围内，随着l₂的增大，低频谐振峰会往低频偏移，但高频谐振峰位置的偏移则没有单调的变化规律。当l₂＝6mm时，对2.45GHz的电磁波吸收强度可以达到-20dB，对5.8GHz的电磁波吸收强度可以达到-18dB。当l₂＝5mm时，对4.5GHz的电磁波吸收强度可以达到-17dB。当l₂＝7mm时，对2.1GHz的电磁波吸收强度可以达到-33dB，对5.2GHz的电磁波吸收强度可以达到-13dB。

请参阅图14所示，图14为集总电阻R₀发生变化时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图。从图14中可以看出，在50Ω-200Ω范围内，随着R₀的增大，相应反射率曲线的谐振峰的位置及吸收强度变化非常明显，在设计上电阻R₀是调节特定频率吸收效果的一个关键参量。当R₀＝100Ω时，对2.48GHz的电磁波吸收强度可以达到-20dB，对5.8GHz的电磁波吸收强度可以达到-20dB。当R₀＝50Ω时，对2GHZ的电磁波吸收强度可以达到-20dB，对5.8GHZ的电磁波吸收强度可以达到-17dB。当R₀＝200Ω时，对2.48GHz的电磁波吸收强度可以达到-17dB，对3.5GHz的电磁波吸收强度可以达到-13dB。

请参阅图15所示，图15为介质基材层的厚度h发生变化时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图。从图15中可以看出，在5mm-8mm范围内，随着h的增大，相应反射率曲线的谐振峰会往低频偏移，同时谐振峰所对应的吸收强度变化也较为明显。当h＝5.0mm时，对2.5GHz的电磁波吸收强度可以达到-21dB，对4GHz的电磁波吸收强度可以达到-15dB。当h＝6.5mm时，对2.5GHz的电磁波吸收强度可以达到-20dB，对5.8GHz的电磁波吸收强度可以达到-20dB。当h＝8.0mm时，对2.0GHz的电磁波吸收强度可以达到-17dB，对5.5GHz的电磁波吸收强度可以达到-12dB。

请参阅图16所示，图16为介质基材层介电常数e_r发生变化时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图。从图15中可以看出，在3.2-4.5范围内，随着e_r的增大，相应反射率曲线的谐振峰会往低频偏移。该参量的调节拓宽了选材的范围，如介电常数若取3.2，可以对应选取PET类柔性材料，PET材料同时还具备透明特性。

请参阅图17所示，图17为电磁波以TE模式不同角度入射到吸波材料表面时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图。从图17中可以看出，在15度-45度范围内，随着theta的增大，相应反射率曲线的谐振峰位置及强度并未显示出较为明显的偏移特性，说明该吸波材料即使在相对较大角度下使用也可以保持较好的吸收效果。

请参阅图18所示，图18为电磁波以TM模式不同角度入射到吸波材料表面时，相应的频率-反射率变化的曲线示意图。从图18中可以看出，在15度-45度范围内，随着theta的增大，相应反射率曲线的谐振峰位置及强度并未显示出较为明显的偏移特性，说明该吸波材料即使在相对较大角度下使用也可以保持较好的吸收效果。

结合图17和图18的曲线变化特征可以看出，本实用新型所设计的吸波材料不光对大角度具有较好的吸收效果，通过对于不同极化的入射电磁波同样表现出非常好的吸收性能。

需要说明的是，图2和图8中所标识的其它相关几何参量改变时，也会导致相应的吸收曲线发生相应的偏移，同时带宽也会发生相应的改变，这里就不再一一赘述。

通过上述参量的具体参量值的调整，本实用新型实施例中的吸波结构可以吸收特定频率的电磁波。

综上，上述实施例中，相关参量及其示例性的取值可以为：p＝18mm；l₁＝16mm；l₂＝6mm；l₃＝3mm；l₄＝1.5mm；h＝6.5mm；t₁＝0.018mm；t₂＝0.018mm；g₁＝1mm；w₁＝1mm；w₂＝0.4mm；R₀＝100Ω。设计中所选用的介质材料介电常数为4.5，正切损耗为0.02。本申请实施例中，实现2.45GHz约-20dB，3.8GHz约-11dB，5.8GHz约-19dB的吸波效果。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种吸波结构，其特征在于：包括介质基材层、设置于所述介质基材层一表面的导体结构层，及设置于所述介质基材层另一表面的导体反射层；所述导体结构层包括第一结构，所述第一结构包括外框部和位于所述外框部内的中心结构；所述外框部包括N个带状结构和N个集总电阻；所述N个集总电阻中每个集总电阻连接于所述N个带状结构中每两个相邻的带状结构之间；所述中心结构包括一级子结构和二级子结构；所述一级子结构和所述二级子结构均为轴对称结构；所述一级子结构包括两个边部及连接所述两个边部的腰部，所述一级子结构的每个所述边部至少具有2个端部；所述二级子结构包括两个边部及连接所述两个边部的腰部，所述二级子结构的每个所述边部至少具有1个端部；所述一级子结构所包括的端部中的每个端部连接所述二级子结构的腰部，所述一级子结构的尺寸大于所述二级子结构的尺寸。

2.根据权利要求1所述的吸波结构，其特征在于：所述一级子结构和所述二级子结构均为H形结构，所述中心结构还包括三级子结构，所述二级子结构的端部中的每个端部连接所述三级子结构，所述三级子结构为轴对称结构，且所述三级子结构包括两个边部及连接所述两个边部的腰部，所述三级子结构的每个所述边部至少具有1个端部；所述二级子结构的尺寸大于所述三级子结构。

3.根据权利要求1或2所述的吸波结构，其特征在于：所述吸波结构为方形结构，所述吸波结构还包括第二结构、第三结构和第四结构；所述第一结构和所述第四结构关于导体结构层的中心点中心对称；所述第二结构为：以所述第一结构的中心点为中心旋转90度后得到的结构；所述第二结构和所述第三结构关于导体结构层的中心点中心对称。

4.根据权利要求2所述的吸波结构，其特征在于：所述三级子结构为H形结构或凹形结构。

5.根据权利要求1所述的吸波结构，其特征在于：所述吸波结构的边长为18mm-22mm；所述外框部为方形，所述外框部的边长的取值范围为14mm-16mm；所述外框部的宽度的取值范围为0.5mm-1.5mm。

6.根据权利要求1所述的吸波结构，其特征在于：所述外框部为方形，所述N为4，每个集总电阻连接两个相邻的条状结构，所述每个集总电阻设置于所述外框部的角部位置。

7.根据权利要求1所述的吸波结构，其特征在于：所述一级子结构包括相互平行的第一边部和第二边部，及垂直于所述第一边部和第二边部的腰部；所述腰部的宽度的取值范围为0.1mm-0.7mm；所述腰部的长度的取值范围为5mm-7mm。

8.根据权利要求1所述的吸波结构，其特征在于：所述N个集总电阻的总阻值的取值范围为12.5Ω-50Ω。

9.根据权利要求1所述的吸波结构，其特征在于：所述介质基材层的厚度的取值范围为5mm-8mm。

10.根据权利要求1所述的吸波结构，其特征在于：所述介质基材层的介电常数为3.2-4.5。