[发明专利]一种太赫兹波段多层超材料宽带吸波体

权利要求书

1.一种太赫兹波段多层超材料宽带吸波体，所述吸波体是由吸波单元在x，y方向上周期性延拓形成；其特征在于：所述吸波单元的外轮廓为正方形，吸波单元均包括底层金属板（1）、第一电介质层（2）和四个开口谐振环（3）；

第一电介质层（2）的上下表面分别与四个开口谐振环（3）下表面和底层金属板的（1）的上表面相贴，形成一个单层电介质的三明治结构的宽带吸波体；

四个开口谐振环（3）在电介质层（2）上阵列分布，大小相同，开口方向相同，并且按顺时针方向，从第一个开口谐振环（3-1）到第四个开口谐振环（3-4）依次增加底部高度，其它尺寸参数完全一样；

在四个开口谐振环（3）的正上方分别覆盖一个岛形结构（4）；

所述岛形结构（4）包括第二电介质层（4-4）、第一金属块（4-3）、第三电介质层（4-2）和第二金属块（4-1）；第二电介质层（4-4）垂直覆盖在开口谐振环（3）正上方，而且长和宽与其保持一致；在第二电介质层（4-4）正上方依次堆叠第一金属块（4-3）、第三电介质层（4-2）和第二金属块（4-1），其中第一金属块（4-3）和第二金属块（4-1）完全相同，并且和第三电介质层（4-2）形状一致；第二电介质层（4-4）和第三电介质层（4-2）厚度相近。

2.根据权利要求1所述的太赫兹波段多层超材料宽带吸波体，其特征在于，四个所述岛形结构的第一金属块（4-3）、第三电介质层（4-2）和第二金属块（4-1）形成的结构在第二电介质层（4-4）上统一选择中心位置或偏移位置。

3.根据权利要求2所述的太赫兹波段多层超材料宽带吸波体，其特征在于：岛形结构上的第一金属块（4-3）、第三电介质层（4-2）和第二金属块（4-1）的形状是长方形、圆形和正方形中的一种。

4.根据权利要求1或2所述的太赫兹波段多层超材料宽带吸波体，其特征在于：底层金属板（1）、四个开口谐振环（3）、第一、第二金属块均由金属制成，选择铬、金、银、铜等金属中的一种，优选为铬，电导率为σ=2.2 × 10⁵ S/m。

5.根据权利要求1或2所述的太赫兹波段多层超材料宽带吸波体，其特征在于：底层金属板（1）、四个开口谐振环（3）、第一、第二金属块厚度远大于趋肤深度，厚度在0.2 ~ 2um之间。

6.根据权利要求1或2所述的太赫兹波段多层超材料宽带吸波体，其特征在于：所述吸波单元的周期p为26 ~ 46 um。

7.根据权利要求1或2所述的太赫兹波段多层超材料宽带吸波体，其特征在于：电介质层厚度均在6 ~ 18 um，由聚合物或氧化物制成。

8.根据权利要求7所述的太赫兹波段多层超材料宽带吸波体，其特征在于：第三电介质层（4-2）和第二电介质层（4-4）材料为聚酰亚胺，介电常数是ε = 3(1 + i0.06)；第一电介质层（2）同样是聚酰亚胺，折射率优选为1.68 +i0.06。

9.根据权利要求1或2所述的太赫兹波段多层超材料宽带吸波体，其特征在于：四个开口谐振环（3）厚度均在0.05 ~ 1 um 之间，开口谐振环（3）长L1=12 ~18 um，宽L2= 8 ~16um, 开口宽度g = 0.5 ~ 4 um，侧臂宽度w= 0.5 ~2 um, 并且第一开口谐振环（3-1）的底部高度h1= 0.2 ~ 2um，第二开口谐振环（3-2）到第四开口谐振环（3-4）底部高度依次递增1~3 um。