.5mm)。各第一导电条211与相连接的第二导电条212垂直设置。并且，同一个导电排架21中的每个第一导电条211的两端部关于第二导电条212的中轴线对称设置。当电磁波的TE波的透波能量以及提高TE波的反射能量，从而使得入射该超材料吸波结构的TE波能够几乎不受该超材料吸波结构影响而高效率地透波，而对于入射该超材料吸波结构的TM波，各第一导电条211能够降低经过它们之间的预定波段范围的TM波的反射能量，因此，将入射的预定波段范围的TM波吸收。
[0045]结合参见图1、图2和图4所示，在同一层导电几何结构层20中，该超材料吸波结构的导电几何结构层20中的多个导电排架21呈矩形阵列分布，且相邻的两个导电排架21之间的第一导电条211沿同一方向平行设置。进一步地，沿平行于第一导电条211的延伸方向，导电几何结构层20的相邻两个导电排架21的延伸方向在同一直线上的两个第一导电条211的相邻的端部之间的距离为L1，0.3mm ^ LI ^ 1.0mm，优选地，L1 = 0.5mm(在沿平行于第一导电条211的延伸方向上，相邻两个导电排架21之间的各第一导电条211之间一一对应地设置，则L1表示相邻的两个导电排架21中相对设置的两个第一导电条211之间的相邻两个端部之间的距离)。而且，沿垂直于第一导电条211的延伸方向，导电几何结构层20的相邻两个导电排架21之间的距离为L2，1.5mm彡L2彡2.5mm，优选地，L2 =2.0_(在沿垂直于第一导电条211的延伸方向上，同一纵列排列的多个导电排架21中，L2表示相邻的两个导电排架21的相邻的两个第一导电条211之间的距离)。
[0046]如图4所示，同一个导电排架21中的相邻两个第一导电条211之间的距离为L3，0.5mm < L3 < 1.5mm，优选地，L3 = 1.0mm。
[0047]如图3所示，超材料吸波结构包括三层基板10 (三层基板10均利用FR4基板，其中，FR4基板的介电常数的范围为2.4 < ε <3.6，优选地ε = 3.0)，三层基板10与两层导电几何结构层20沿垂直与导电几何结构层20的方向依次交替地设置。从而利用基板10将两层导电几何结构层间隔开合适的距离以达到优化对ΤΕ波透波效果以及优化对ΤΜ波的吸收效果。
[0048]具体地，三层基板10包括第一基板11、第二基板12和第三基板13，第一基板11的厚度为hi，第二基板12的厚度为h2，第三基板13的厚度为h3，hi < h2 = h3。在本实施例中，第一基板11的厚度范围为0.8mm彡hi彡1.2mm，优选为hi = 1mm，第二基板12和第三基板13的厚度范围为7.5mm至11.5mm，优选地第二基板12和第三基板13的厚度为h2=h3 = 9.5mmο
[0049]为了提高制造加工该超材料吸波结构的工作效率，因而，各层导电几何结构层20与相邻的基板10之间相粘接。当然，各导电几何结构层20还可以电镀在相邻的其中一个基板10上(即该超材料吸波结构的其中一层导电几何结构层20可以电镀在第一基板11上，也可以电镀在第二基板12上；另一层导电几何结构层20可以电镀在第二基板12上，也可以电镀在第三基板13上)。
[0050]该超材料吸波结构装配完成后，其两层导电几何结构层20在该超材料吸波结构中起到两层电阻层的作用，由于两层导电几何结构层20对入射的电磁波的作用次序的先后，分别入射到两层导电几何结构层20的电磁波的磁通率的不同，以及电磁波分别穿过的基板10的厚度不同，因此两层导电几何结构层20形成的电阻层的电阻值就会不同，其中一层电阻层的电阻值是50 Ω /Sq，另一层电阻层的电阻值是200 Ω /Sq。本实施例的超材料吸波结构装配完成之后，其总厚度为20.04mm。
[0051]应用本实用新型的超材料吸波结构进行测试时，如图4所示，将该超材料吸波结构中的第三基板13放置在一层铜板之上进行测试，该层铜板的厚度范围为0.015mm至0.025_，优选地该铜板的厚度为0.018_，这样是为了测试该超材料吸波结构的吸收电磁波的性能。
[0052]如图5所示，其示出了应用该超材料吸波结构进行测试时的TE波与TM波对比的CST仿真效果曲线图，图中Sll(TE)，S' ll(TM)。从图5中可以知道，当TE波入射该超材料吸波结构时，该超材料吸波结构几乎不对TE波造成影响，TE波能够高效地透波，而当TM波入射该超材料吸波结构时，TM波在第一波段(即1.69GHz至6.61GHz)、第二波段(即10.67GHz至15.29GHz)以及第三波段(即19.52GHz至24.34GHz)之间的波段范围内会被吸收而无法透波。当TE波入射时(TE波的入射角为零，即TE波从正面入射)，电磁波没有太大影响，被反射的电磁波能量在17.25GHz以下均高于-3.87dB，即图中Sll(TE)曲线所不ο
[0053]结合参见图5和图6所示，图6示出了以第一波段为核心波段的CST仿真效果的ΤΕ波与ΤΜ波对比效果曲线图。入射到该超材料吸波结构的第一波段范围的ΤΜ波的反射能量低于-10dB，图中S, 11 (TM)曲线所示(TM波的入射角为零，即TM波从正面入射)。
[0054]结合参见图5和图7所示，图7示出了以第二波段为核心波段的CST仿真效果的TE波与TM波对比效果曲线图。当TM波入射时(TM波的入射角为零，即TM波从正面入射)，电磁波会在第二波段的波段范围的电磁波会被吸收，该波段范围内的电磁波反射能量均低于-10dB，即图中S' 11 (TM)曲线所示。
[0055]结合参见图5和图8所示，图8示出了以第三波段为核心的CST防震效果的TE波与TM波对比效果曲线图。当TM波入射时(TM波的入射角为零，即TM波从正面入射)，电磁波会在第三波段的波段范围的电磁波会被吸收，该波段范围内的电磁波反射能量均低于-10dB，即图中S' 11 (TM)曲线所示。
[0056]根据本实用新型的另一方面，提供了一种防护罩，该防护罩包括吸波结构，该吸波结构为前述的超材料吸波结构。
[0057]根据本实用新型的又一方面，提供了一种电子系统，该电子系统包括防护罩，该防护罩为前述的防护罩。
[0058]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种超材料吸波结构，其特征在于，包括: 基板(10)； 至少一层导电几何结构层(20)，所述导电几何结构层(20)设置在所述基板(10)上，所述导电几何结构层(20)包括多个导电排架(21); 其中，所述导电排架(21)包括多个相互平行且间隔设置的第一导电条(211)、以及连接在相邻两个所述第一导电条(211)之间的第二导电条(212)。2.根据权利要求1所述的超材料吸波结构，其特征在于，多个所述导电排架(21)之间间隔设置且互不相连。3.根据权利要求1或2所述的超材料吸波结构，其特征在于，至少一层所述导电几何结构层(20)为两层，两层所述导电几何结构层(20)沿垂直于所述导电几何结构层(20)的方向间隔地设置，其中一层所述导电几何结构层(20)中的各所述导电排架(21)的投影与另一层所述导电几何结构层(20)中的对应位置的所述导电排架(21)的投影至少部分重合。4.根据权利要求3所述的超材料吸波结构，其特征在于，其中一层所述导电几何结构层(20)中的各所述导电排架(21)的投影与另一层所述导电几何结构层(20)中的对应的所述导电排架(21)的投影相重合。5.根据权利要求1所述的超材料吸波结构，其特征在于，各所述第一导电条(211)与相连接的所述第二导电条(212)垂直设置。6.根据权利要求5所述的超材料吸波结构，其特征在于，多个所述第一导电条(211)的长度相等，同一个所述导电排架(21)中的每个所述第一导电条(211)的两端部关于所述第二导电条(212)的中轴线对称设置。7.根据权利要求2所述的超材料吸波结构，其特征在于，所述导电几何结构层(20)中的多个所述导电排架(21)呈矩形阵列分布，且相邻的两个所述导电排架(21)的所述第一导电条(211)沿同一方向平行设置。8.根据权利要求7所述的超材料吸波结构，其特征在于，沿平行于所述第一导电条(211)的延伸方向，所述导电几何结构层(20)的相邻两个所述导电排架(21)的延伸方向在同一直线上的两个所述第一导电条(211)的相邻的端部之间的距离为L1，0.3mm < L1 < 1.0mm。9.根据权利要求7所述的超材料吸波结构，其特征在于，沿垂直于所述第一导电条(211)的延伸方向，所述导电几何结构层(20)的相邻两个所述导电排架(21)之间的距离为L2，1.5mm L2 2.5mm。10.根据权利要求1所述的超材料吸波结构，其特征在于，同一个所述导电排架(21)中的相邻两个所述第一导电条(211)之间的距离为L3，0.5mm彡L3彡1.5mm。11.根据权利要求1所述的超材料吸波结构，其特征在于，每个所述第一导电条(211)的线长为L4，每个所述第一导电条(211)的线宽为L5，12.0mm彡L4 ( 16.0mm，0.5mm L5 1.0mm012.根据权利要求3所述的超材料吸波结构，其特征在于，所述超材料吸波结构包括三层所述基板(10)，三层所述基板(10)与两层所述导电几何结构层(20)沿垂直与所述导电几何结构层(20)的方向依次交替地设置。13.根据权利要求12所述的超材料吸波结构，其特征在于，三层所述基板(10)包括第一基板(11)、第二基板(12)和第三基板(13)，所述第一基板(11)的厚度为hi，所述第二基板(12)的厚度为h2，所述第三基板(13)的厚度为h3，hi < h2 = h3。14.根据权利要求12所述的超材料吸波结构，其特征在于，各层所述导电几何结构层(20)与相邻的所述基板(10)之间相粘接。15.一种防护罩，包括吸波结构，其特征在于，所述吸波结构为权利要求1至14中任一项所述的超材料吸波结构。16.—种电子系统，包括防护罩，其特征在于，所述防护罩为权利要求15所述的防护罩。
【专利摘要】本实用新型提供了一种超材料吸波结构、防护罩及电子系统。该超材料吸波结构包括基板；至少一层导电几何结构层，导电几何结构层设置在基板上，导电几何结构层包括多个导电排架；其中，导电排架包括多个相互平行且间隔设置的第一导电条，以及连接在相邻两个第一导电条之间的第二导电条。应用本实用新型的技术方案可以解决现有技术中吸波结构无法区分TE波(纵向波)和TM波(横向波)而根据工作需要进行吸收电磁波的问题。
【IPC分类】H01Q1/42, H01Q17/00
【公开号】CN205051003
【申请号】CN201520764596
【发明人】不公告发明人
【申请人】深圳光启高等理工研究院
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年9月29日