微波吸收體研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

賴森鋒, 李冕杰, 王 姣, 單 純

(廣東技術(shù)師范大學(xué) 電子與信息學(xué)院， 廣東 廣州 510665)

微波吸收體(Microwave absorber)是指能有效地吸收入射微波，從而使其目標(biāo)回波強(qiáng)度顯著衰減的一類結(jié)構(gòu)。吸收微波的基本原理是通過某種物理作用機(jī)制將微波能轉(zhuǎn)化為其他形式運(yùn)動(dòng)的能量，并通過該運(yùn)動(dòng)的耗散作用轉(zhuǎn)化為熱能。當(dāng)前，超材料的微波吸收體由于其優(yōu)越的物理性能吸引了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的極大關(guān)注。超材料具備可人工設(shè)計(jì)的電學(xué)參數(shù)，因此，可以研制出天然材料不具備的有效介電常數(shù)和磁導(dǎo)率材料，并將其應(yīng)用到具有獨(dú)特電磁特性的微波吸收體的設(shè)計(jì)中，推動(dòng)該領(lǐng)域的大力發(fā)展。超材料是一種在自然界中沒有的人工復(fù)合材料，它具備超常的電磁特性，包括負(fù)折射率[1]、電磁波屏蔽[2-3]和逆多普勒效應(yīng)[1,4]。超材料微波吸收體就是通過對(duì)此類人工復(fù)合材料的形狀、尺寸、組合方式進(jìn)行加工、設(shè)計(jì)，使其具有有效介電常數(shù)和磁導(dǎo)率,在很小或很寬的頻帶內(nèi)產(chǎn)生接近統(tǒng)一的吸收效率，同時(shí)，克服傳統(tǒng)1/4波長(zhǎng)的設(shè)備厚度限制。目前，超材料的應(yīng)用[5]覆蓋了通信、探測(cè)、隱身等工業(yè)以及軍事領(lǐng)域，其中，超材料微波吸收體的研究占據(jù)了重要的位置。近年來，很多具有新穎特性的微波吸收體[6-7]被提出，但是普遍無法同時(shí)具有厚度薄、頻帶寬、吸收高、柔韌性好等特點(diǎn)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)受到極大的限制。因此，研究“輕薄、寬頻帶、高性能、高共形性”的超材料微波吸收體符合當(dāng)下電磁波吸收領(lǐng)域的應(yīng)用需求和發(fā)展趨勢(shì)。本綜述側(cè)重于對(duì)微波吸收體研究的全面描述，首先介紹微波吸收體的分類及微波吸收體的幾種結(jié)構(gòu)，然后講述微波吸收體的一些關(guān)鍵應(yīng)用，簡(jiǎn)述了微波吸收體超材料表面的制備，最后討論微波吸收體未來的研究方向。

1 微波吸收體的分類

隨著國(guó)內(nèi)外研究的深入，微波吸收體的發(fā)展呈現(xiàn)了多元化發(fā)展態(tài)勢(shì)。微波吸收體可分為帶通吸波器和帶阻吸波器。吸波器在工業(yè)、軍事上的應(yīng)用廣泛，如太陽能光伏領(lǐng)域[8]、隱身技術(shù)、光電探測(cè)等。除此之外，可調(diào)的吸波器由于其可調(diào)特性倍受關(guān)注，常見的可調(diào)特性包括：頻帶范圍、斜入射角、極化角度、反射率等，其中，應(yīng)用比較多的是頻帶范圍可調(diào)。

2008年Landy等[9]提出了在頻帶范圍內(nèi)吸收率接近100%的完美吸波器，結(jié)構(gòu)如圖1(a)所示，吸收頻譜圖如圖1(b)所示。該吸波器使用2D電環(huán)諧振器使得電磁共振匹配自由空間的阻抗，消除了目標(biāo)入射波的反射。這是最早提出的完美吸波器概念，這項(xiàng)開創(chuàng)性的研究引發(fā)了微波吸收體的迅速發(fā)展，完美吸波器的概念也開始擴(kuò)展到其他頻帶范圍和各種應(yīng)用的研究。

圖1 Landy等[9]提出的完美吸波器Fig.1 Perfect absorber proposed by Landy, et al. [9]

1.1 帶通吸波器

帶通頻率選擇吸波體是一種基于頻率選擇表面(Frequency selective surface, FSS)技術(shù)的具有頻率選擇特性的吸波傳輸結(jié)構(gòu)，具體表現(xiàn)為在某些頻段透過電磁波，同時(shí)能在某些頻段顯著吸收電磁波能量[10]。

2018年Xu等[11]針對(duì)不同大小的FSS，分析了寬帶微波的頻段變化利用帶通型FSS構(gòu)造吸收結(jié)構(gòu)(圖2)。結(jié)果表明，帶通FSS的擴(kuò)頻帶效果更好，尤其是對(duì)優(yōu)化后的雙層結(jié)構(gòu)羰基鐵吸波材料，其高反射率可保持在-10 db左右。

圖2 Xu等[11]提出的帶寬吸波器Fig.2 Bandwidth absorber proposed by Xu, et al. [11]

1.2 帶阻吸波器

2019年Sampath等[12]提出了用于1.6 GHz反射L波段應(yīng)用的小型化帶阻吸波器(圖3)。FSS周期單元實(shí)現(xiàn)了0.034λ0×0.034λ0的小型化，所提出的設(shè)計(jì)表現(xiàn)出穩(wěn)定的傳輸性能。此外，該帶阻吸波器滿足偏振無關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。

圖3 Sampath等[12]提出的帶阻吸波器Fig.3 The bandstop absorber proposed by Sampath, et al.[12]

1.3 Rasorber型吸波器

2018年Xiu等[13]提出并研究了具有雙極化特性的低剖面簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的rasorber(圖4)，其特征是在2個(gè)吸收帶之間有一個(gè)通帶?；谝粋€(gè)電子對(duì)抗系統(tǒng)，首先研究了使用有損交叉框架單元的雷達(dá)收發(fā)機(jī)工作原理和設(shè)計(jì)策略。此外，開發(fā)了具有減小的單元尺寸的吸收體，以穩(wěn)定斜入射下的頻率響應(yīng)。

圖4 Xiu等[13]提出的rasorberFig.4 Rasorber proposed by Xiu, et al.[13]

1.4 多頻吸波器

2010年Shen等[14]提出了一種偏振無關(guān)的廣角三波段超材料吸波器。該吸波器使用了簡(jiǎn)單的三方環(huán)嵌套結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)如圖5(a)所示，吸收頻譜圖如圖5(b)所示?？梢杂^察到該吸波器在4.GHz、6.7 GHz及9.2 GHz 3個(gè)頻率處具有較好的吸收峰，分別是99%、93%及95%。Shen團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，該吸波器對(duì)偏振不敏感且能實(shí)現(xiàn)廣角吸收，在熱探測(cè)、光譜成像等領(lǐng)域有一定的應(yīng)用價(jià)值。

圖5 Shen等[14]提出的三波段吸波器Fig.5 Three band absorber proposed by Shen, et al.[14]

在2016年，Liu等[15]提出了一種金屬層耦合介質(zhì)超材料，可對(duì)多波段光完全吸收，結(jié)構(gòu)如圖6(a)所示，吸收頻譜圖如圖6(b)所示。該吸波器在可見光波段范圍內(nèi)具有4個(gè)吸收峰值，吸收率分別達(dá)到95%、89%、98%和97%，窄帶寬為2 nm。Liu團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，該吸收器偏振無關(guān)且可實(shí)現(xiàn)廣角吸收的多頻帶吸收，為多波段可見光吸收體的研究提供了極大的參考價(jià)值，可應(yīng)用在高集成度的光電器件中。

圖6 Liu等[15]提出的多波段可見光吸波器

1.5 寬帶吸波器

相較于窄帶吸收，寬帶吸收的應(yīng)用會(huì)更為廣泛[8]，近期的研究都比較集中在如何保證高吸收率的同時(shí)擴(kuò)展其吸收寬帶，這也是微波吸收體當(dāng)前主要的研究方向。

2020年Min等[16]提出了一種基于簡(jiǎn)單圖案化電阻膜表面的超寬帶吸收體，該吸收體結(jié)構(gòu)如圖7(a)所示，其吸收頻譜圖如圖7(b)所示。該吸收體上層使用了PET-ITO結(jié)構(gòu)，下層使用了PET并在底面覆蓋一層銅金屬網(wǎng)，中間使用空氣隔開。該吸收體通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得在4.2～18.2 GHz頻率范圍內(nèi)吸收率都大于90%，相對(duì)帶寬達(dá)到了125%。Min團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn),該吸收體僅具有超寬帶吸收、偏振不敏感、斜入射穩(wěn)定及可見光透明等特性，在降低RCS方面也表現(xiàn)出了優(yōu)秀的性能。由這些特性可知，該吸收體的應(yīng)用十分廣泛，包括隱形飛機(jī)的觀察窗、電磁屏蔽室和透明射頻系統(tǒng)等[16]。Min團(tuán)隊(duì)所提出的基于簡(jiǎn)單圖案化電阻膜表面的超寬帶吸收體為未來具有“輕薄、寬頻帶、高性能、高共形性”特性的微波吸收體研究提供了一個(gè)重要的指導(dǎo)方向。

圖7 Min等[16]提出的超寬帶吸收體Fig.7 Ultra wideband absorber proposed by Min, et al.[16]

1.6 可調(diào)控吸波器

2015年Du等[17]提出了一種基于超材料吸波器的微測(cè)幅射熱計(jì)，可通過簡(jiǎn)單改變金盤結(jié)構(gòu)的直徑便可實(shí)現(xiàn)吸收波長(zhǎng)在2.4～10.2 μm范圍內(nèi)調(diào)控，吸收峰值可達(dá)90%，結(jié)構(gòu)如圖8(a)所示，吸收頻譜圖如圖8(b)所示。該吸波器可應(yīng)用于中遠(yuǎn)紅外范圍內(nèi)的熱成像及環(huán)境檢測(cè)等。

圖8 Du等[17]提出的可調(diào)控吸波器Fig.8 Tunable absorber proposed by Du, et al.[17]

2016年Li等[18]提出了一種基于可調(diào)諧低頻寬帶雷達(dá)吸波器，該吸波器采用過蝶形偶極子貼片的PIN二極管級(jí)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)了在2～11.3 GHz頻率范圍內(nèi)調(diào)控，結(jié)構(gòu)如圖9(a)所示，吸收頻譜圖如圖9(b)所示。該可調(diào)諧寬帶雷達(dá)吸波器在隱身系統(tǒng)領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。

圖9 Li等[18]提出的可調(diào)諧吸波器Fig.9 Tunable absorber proposed by Li, et al.[18]

2 微波吸收體的6種結(jié)構(gòu)

2.1 頻率選擇表面型

在超表面微波吸收體中，頻率選擇表面型吸收體是其中一種典型的結(jié)構(gòu)。這種吸收體的厚度很薄，它的表面是由許多無源諧振單元以一定規(guī)律排列組成的單屏或者多屏周期陣列結(jié)構(gòu)。通過對(duì)這些周期性單元結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改、加工，改變它的形狀、尺寸和周期性，從而實(shí)現(xiàn)反射某種頻率范圍的入射電磁波。

早期有一些頻率選擇表面型的吸波器可以通過調(diào)節(jié)表面圖案的尺寸來改變其有效介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，從而在諧振頻率處完成阻抗完美匹配，獲得很好的單頻吸收率[19-20]。但是這些吸波器在諧振頻率之外的阻抗匹配不明顯，使得吸收帶寬過窄[21]，在應(yīng)用上存在較大的限制。因此，如何在保持諧振頻率可調(diào)特性的同時(shí)，擴(kuò)大其吸收帶寬是目前對(duì)頻率選擇表面型吸收體的主要研究方向。

2019年北京航天長(zhǎng)征飛行器研究所的王明亮團(tuán)隊(duì)[22]提出了對(duì)圓環(huán)FSS寬帶吸波材料的設(shè)計(jì)研究，所提出的吸波器結(jié)構(gòu)如圖10所示。他們采用FSS與吸波材料的復(fù)合結(jié)構(gòu)，通過改變圓環(huán)的半徑、單元陣列周期及FSS幾何形狀實(shí)現(xiàn)了吸收體的吸收峰可在2～12 GHz頻率范圍內(nèi)調(diào)控，且在該頻率范圍內(nèi)的整體反射率都保持在-10 dB以下，擁有比較優(yōu)秀的吸收性能。

圖10 王明亮等[22]提出的FSS吸波結(jié)構(gòu)

2020年南京理工大學(xué)的周仕浩團(tuán)隊(duì)[23]提出了一種基于FSS的雙頻帶實(shí)時(shí)可調(diào)的吸波器，結(jié)構(gòu)如圖11(a)所示，吸收頻譜圖如圖11(b)所示。該吸波器具有可重構(gòu)單元， 引入了一種新型的偏置網(wǎng)絡(luò)，通過獨(dú)立控制每個(gè)PIN二極管的導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)雙頻帶吸收的調(diào)控和陣面散射場(chǎng)的實(shí)時(shí)調(diào)控。實(shí)驗(yàn)證明，該吸波器的陣列RCS在可實(shí)現(xiàn)S頻帶33 dB、X 頻帶26 dB的范圍內(nèi)編程調(diào)節(jié)[23]。這項(xiàng)研究對(duì)于RCS隱身和偽裝的應(yīng)用領(lǐng)域具有重大的意義。

圖11 周仕浩等[23]提出的FSS吸波結(jié)構(gòu)

2.2 圖案化電阻膜型

基于電磁諧振設(shè)計(jì)的頻率選擇表面(FSS)型超表面吸波復(fù)合材料，由于諧振頻點(diǎn)數(shù)量的限制，導(dǎo)致吸收帶寬較窄，而且頻率選擇表面型超表面本身不具有損耗功能。為了改變這一現(xiàn)狀，提出了一種加載集總元件的頻率選擇表面，即在單元金屬片裂紋空隙之間添加歐姆電阻，以使電磁波通過超表面時(shí)產(chǎn)生歐姆損耗，但其加工過程繁瑣，導(dǎo)致成本升高。

寬帶吸收可以通過設(shè)計(jì)多個(gè)諧振結(jié)構(gòu)，使用多層結(jié)構(gòu)，或者加載集總元件來實(shí)現(xiàn)。吸收峰也可以通過增加諧振器的電阻來加寬。在這些情況下，電磁諧振可以轉(zhuǎn)換成諧振結(jié)構(gòu)和接地板之間的電路諧振，增強(qiáng)寬帶電磁波吸收。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者在微波吸收體表面設(shè)計(jì)圖案化電阻膜，以替代加載集總電阻元件的FSS，與傳統(tǒng)吸波材料復(fù)合形成高阻抗超表面吸波體。它在FSS型超材料的基礎(chǔ)上增加了表面歐姆損耗，同時(shí)還具備超材料吸波體本身特有的電磁諧振，通過與功能粒子介質(zhì)損耗層的復(fù)合，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了良好的微波吸收性能。

2020年Deng等[24]提出了一種基于電阻膜的寬帶、極化不敏感和寬入射角穩(wěn)定的超材料吸收體，結(jié)構(gòu)如圖12(a)所示，吸收頻譜圖如圖12(b)所示。該微波吸收體由3層結(jié)構(gòu)組成，每層電介質(zhì)基底印刷有不同形狀的電阻膜，在2.34～18.95 GHz的頻率范圍內(nèi)，正常入射波的吸收率在90%以上。所提出的多層結(jié)構(gòu)不僅擴(kuò)展了吸收帶寬，而且在較大的電磁波入射角下依然可以保持較高的吸收率[24]。

圖12 圖案化電阻膜型微波吸收體[24]Fig.12 Patterned resistance film microwave absorber

圖案化電阻膜超表面結(jié)構(gòu)可以使吸波復(fù)合材料兼具質(zhì)量輕、吸收好、厚度薄以及制作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。超表面結(jié)構(gòu)吸波材料在歐姆損耗、電路諧振以及良好阻抗匹配3者的協(xié)同作用下，微波吸收帶寬得到大幅提升。從FSS裂紋間隙中加載集總電阻元件過渡到具有歐姆損耗的PRF超表面，其追求更簡(jiǎn)便的制備與更輕薄的設(shè)計(jì)思路也體現(xiàn)了超材料吸波體的發(fā)展方向。

2.3 柔性超材料型

目前，基于二維超表面的微波吸收體大部分是使用剛性材料(例如金屬材料)為核心進(jìn)行設(shè)計(jì)的，這導(dǎo)致微波吸收體無法進(jìn)行拉伸或者彎曲，沒有良好的共形性，極大地限制了吸波器在實(shí)際中的應(yīng)用。

國(guó)內(nèi)外的專家和學(xué)者開始對(duì)柔性超材料展開研究，發(fā)現(xiàn)使用柔性超材料為核心的微波吸收體經(jīng)過拉伸或者彎曲等操作可以共形于各種不同表面的物體，避免了二維超表面吸收體無法共形的局限性[25-26]。此外，柔性超材料微波吸收體在各種斜入射角的情況下，仍能保持較好的吸收性能，因此，不必?fù)?dān)心吸收體在拉伸、彎曲時(shí)導(dǎo)致斜入射角不同會(huì)影響吸收吸能。近年來，柔性微波電子器件的介質(zhì)層常用的柔性超材料為聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate，PET)以及聚酰亞胺(Polyimide，PI)等[27]。

在2020年，Tayde等[28]提出了一種適用于X波段和Ku波段的光學(xué)透明柔性微波吸收體，結(jié)構(gòu)如圖13(a)所示，吸收頻譜圖如圖13(b)所示。該吸收體的表面使用了光學(xué)透明的ITO-PET薄片以產(chǎn)生歐姆損耗，中間介質(zhì)使用具有柔性透明特性的PDMS，這些柔性超材料使得該微波吸收體具備了光學(xué)透明性和柔性的新穎特性。此外，該吸收體的吸收性能也是極為優(yōu)秀的，在8～20.7 GHz的頻率范圍內(nèi)的吸收率高達(dá)90%以上。

圖13 Tayde等[28]提出的光學(xué)透明柔性吸收體

2.4 三維結(jié)構(gòu)超材料型

頻率選擇表面型微波吸收體和圖案化電阻膜型微波吸收體等二維超表面結(jié)構(gòu)的吸收體非常輕薄，它們的厚度一般都在微米級(jí)別，可以結(jié)合不同功能的吸波介質(zhì)材料，設(shè)計(jì)出超薄的微波吸收體。但是它們還沒有實(shí)現(xiàn)全頻段吸收[29]，這時(shí)出現(xiàn)了三維結(jié)構(gòu)的超材料型微波吸收體。

三維結(jié)構(gòu)超材料具有3D的特性，可以保持厚度不變的情況下減小自身的重量。三維結(jié)構(gòu)超材料型吸收體可以在同一個(gè)介質(zhì)板上做成不一樣的厚度來實(shí)現(xiàn)多個(gè)λ/4波長(zhǎng)共振，對(duì)低頻段的微波有比較好的吸收效果。同時(shí)，三維結(jié)構(gòu)的陣列單元之間以及它的邊角處具有電磁衍射效應(yīng)，對(duì)高頻段的微波有比較好的吸收效果。因此，三維結(jié)構(gòu)超材料型吸收體對(duì)低頻和高頻微波有較強(qiáng)的吸收性能，這種三維結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不僅提高了吸收性能并且很大程度地?cái)U(kuò)展了吸收帶寬[30-31]。

三維結(jié)構(gòu)超材料型吸收體一般是在傳統(tǒng)的微波吸收體表面雕刻出人工周期性陣列單元形成三維結(jié)構(gòu)。三維結(jié)構(gòu)超材料型吸收體還可以分為2種類型，一種是將超表面的微波吸收體垂直放置，通過改變對(duì)FSS周期性單元結(jié)構(gòu)的放置方式，形成二維超表面的三維化結(jié)構(gòu)；第二種是將微波吸收體的表面圖案直接進(jìn)行三維化操作，設(shè)計(jì)成陣列三維結(jié)構(gòu)型吸收體。

2.4.1 超表面三維化結(jié)構(gòu)

超表面三維化結(jié)構(gòu)改變了表面周期圖案與介質(zhì)層傳統(tǒng)的平鋪或嵌入的結(jié)合方式，例如，2019年Wang等[32]提出了一種三維混合結(jié)構(gòu)的超寬帶吸波器，結(jié)構(gòu)如圖14(a)所示，吸收頻譜圖如圖14(b)所示。

圖14 Wang等[32]提出的三維吸波結(jié)構(gòu)

該吸波器分為5層結(jié)構(gòu)，頂層是由4個(gè)FSS超表面單元貼片垂直放置組成，下面3層則是3個(gè)不同形狀的FSS超表面吸收體組成，最后一層是防止吸波器被電磁波透過金屬層結(jié)構(gòu)。Wang團(tuán)隊(duì)通過對(duì)吸波器每一層的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，在每一層使用不同的優(yōu)化手段(包括調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)尺寸、電導(dǎo)率等)來提高每層的吸收性能，最終使得吸波器整體具有超寬帶有效吸收，在1～18 GHz均擁有90%以上的吸收率[32]。

2.4.2 表面圖案三維化型

表面圖案三維化型吸收體具有優(yōu)秀的吸波性能，最重要的是它具備豐富的可設(shè)計(jì)性，距離全頻段吸波的目標(biāo)更近了一步。這種類型的吸收體可以自由設(shè)計(jì)和調(diào)整圖案的參數(shù)，充分利用每個(gè)部分的特性，從而實(shí)現(xiàn)吸收不同頻段微波的功能。

在2015年，Yoo等[33]提出了一種基于周期性水滴的超材料吸波器，結(jié)構(gòu)如圖15(a)，吸收頻譜圖如圖15(b)所示。該吸波器使用了水滴作為表面圖案，通過水滴的形狀來控制電磁波的吸收性能和吸收波段。Yoo團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)證明該吸波器在8～18 GHz表現(xiàn)出寬頻域的吸收性能，此外，阻帶邊緣還可以通過水滴的高度和直徑來調(diào)節(jié)，隨著水滴高度的增加，它被轉(zhuǎn)移到低頻域；隨著水滴直徑的增加，它也被轉(zhuǎn)移到低頻域。因此，只需控制同一基底中水滴的體積，有源超材料就可以調(diào)諧到手機(jī)通信波段、衛(wèi)星波段或雷達(dá)波段。據(jù)Yoo團(tuán)隊(duì)的研究，電導(dǎo)率較低的水可以使吸收體的吸收帶寬變寬，這是由于激勵(lì)電磁波和離子運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)共振得到的。該吸波器可與各種柔性材料基底結(jié)合，克服現(xiàn)有金屬超材料吸波結(jié)構(gòu)吸收帶窄的缺點(diǎn)，可應(yīng)用于各種領(lǐng)域。

圖15 Yoo等[33]提出的水滴圖案吸波器Fig.15 Water drop pattern absorber proposed by Yoo, et al.[33]

2.5 帶集總元件型

根據(jù)等效電路理論，微波吸收體的表面金屬圖案可以理解為等效的電感和電容，從而近似確定它們的諧振頻率[34]。與傳統(tǒng)的金屬圖案加介質(zhì)襯底的復(fù)合材料吸收體相比，加載集總元件(包括電阻、電容、電感、二極管等)的微波吸收體具備可調(diào)諧性和光譜展寬等特性[35-36]。集總元件是通過焊接加載在金屬圖案上的，可將不同的諧振模式連接在一起，從而更好地消耗電磁波。而且在微波吸收體表面的金屬圖案上加載集總元件，可將電磁諧振轉(zhuǎn)換為電路諧振,通過調(diào)節(jié)集總元件的值來改變輸入阻抗和損耗特性。

2018年Xu等[37]提出了一種基于加載變?nèi)荻O管的動(dòng)態(tài)可調(diào)諧三頻段超材料吸波器，結(jié)構(gòu)如圖16(a)所示，不同偏置電壓下的吸收率如圖16(b)所示。該吸波器將變?nèi)荻O管串聯(lián)在兩個(gè)相對(duì)的梯形諧振環(huán)的中間，通過控制變?nèi)荻O管的反向偏壓，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)吸波器吸收特性的調(diào)控。由圖16(b)的吸收頻譜圖可知，隨著反向偏壓的增加使得第一吸收峰向高頻方向移動(dòng)了1.59 GHz，吸收率從68%增加至99%；第二吸收峰的峰值高達(dá)97%以上，但是它的吸收頻率改變沒有第一吸收峰明顯，可調(diào)帶寬僅有0.3 GHz，吸收峰頻率由8.1 GHz移動(dòng)至8.4 GHz；第三吸收峰的峰值一直保持高達(dá)99%以上的完美吸收，但吸收峰頻率保持在14.6 GHz,幾乎不受反向偏壓的影響。

圖16 Xu等[37]提出的加載變?nèi)荻O管的吸波器Fig.16 A varactor loaded absorber proposed by Xu, et al.[37]

由Xu團(tuán)隊(duì)的研究可知，帶集總元件型微波吸收體可以通過所加載的集總元件參數(shù)改變吸波器一層或多層阻抗，實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧的吸收特性[37]。帶集總元件型微波吸收體不僅使模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，而且制備工藝更加簡(jiǎn)單，此外，還具備成本低、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢(shì)。

2.6 等離子復(fù)合材料型

在典型的超材料完美吸波結(jié)構(gòu)中，當(dāng)其在近紅外或者可見光譜下工作時(shí)，一般占主導(dǎo)地位的是金屬吸收。介電吸收的作用在這些頻率范圍內(nèi)不太重要，因此，吸波器可以做得更輕薄，且在高頻范圍內(nèi)有優(yōu)秀的吸波性能。而金屬納米粒子在共振頻率下為吸收和散射增強(qiáng)提供了定制的等離子體激元響應(yīng)[38-39]。吸波器的頂層采用超薄(約20 nm)等離子納米復(fù)合材料(由隨機(jī)分散在一般為電介質(zhì)基質(zhì)中的金屬納米粒子制成)代替。通過介質(zhì)與自由空間的阻抗匹配可以避免外層的反射、層與層之間的多次光反射、微小金屬顆粒的光捕獲和吸收，納米復(fù)合材料可以在從紫外到可見光和近紅外的寬光譜范圍工作。

2018年Li等[40]提出了一種適用于可見光、近紅外和微波波段的寬帶兼容多光譜超材料吸波器，結(jié)構(gòu)如圖17(a)所示，吸收頻譜如圖17(b)所示。該吸波器采用導(dǎo)電炭黑聚合物復(fù)合材料，填充PE后，該吸波器對(duì)可見光(300～780 nm)的吸收率高達(dá)95%以上，；對(duì)近紅外(780～2 400 nm)的吸收率在95%左右；在微波波段(2.35～18 GHz)的吸收率在96.8%左右，具備寬帶兼容的多光譜吸收特性。

圖17 Li等[40]提出的水滴圖案吸波器Fig.17 Water drop pattern absorber proposed by Li, et al.[40]

納米復(fù)合材料的類型、填充因子、周圍的介電環(huán)境和不同的層厚度都會(huì)影響吸收峰的強(qiáng)度和位置，這給微波吸收體的設(shè)計(jì)提供了很大的設(shè)計(jì)空間。納米復(fù)合材料的制造工藝不復(fù)雜(不涉及復(fù)雜的光刻和昂貴的電子束光刻)，并且它們具備較好的吸收性能。但是，由于金屬納米粒子的等離子體特性，它們的工作頻率被限制在紫外、可見光和紅外的區(qū)域范圍內(nèi)。

3 微波吸收體的關(guān)鍵應(yīng)用

微波吸收體不僅在民事應(yīng)用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，而且在軍事領(lǐng)域具有很高的潛在應(yīng)用價(jià)值，如電磁屏蔽、減小雷達(dá)截面和飛行器隱形隱身。由于微波吸收體在減小和抑制雷達(dá)截面方面的效果十分顯著，在過去的幾十年中，國(guó)內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了廣泛的研究。傳統(tǒng)的吸收體，如單層有損耗磁性和介電材料，被稱為Dallenbach層[41]，其工作帶寬由材料的電磁特性決定，這意味著設(shè)計(jì)靈活性有限；另一種典型的吸波結(jié)構(gòu)是Salisbury屏,見圖18(a)，它在導(dǎo)電接地層前面有一個(gè)電阻片,Salisbury屏的工作帶寬可以通過使用更多的電阻片得到擴(kuò)展，得到的結(jié)構(gòu)被稱為Jaumann吸收體，見圖18(b)。與Salisbury屏和Jaumann吸收體相比，F(xiàn)SS吸收器通常包括幾個(gè)薄片，不僅包含電阻成分，還包含電抗成分，這有利于增加吸收帶寬，減小微波吸收體的厚度，提高可設(shè)計(jì)性[42]。

圖18 2種經(jīng)典的電磁波吸收體結(jié)構(gòu)示意圖[42]Fig.18 Two classical structures of electromagnetic absorber[42]

3.1 隱身技術(shù)

微波吸收體廣泛應(yīng)用于從軍事設(shè)備到民用建筑以及無線通信設(shè)施的各個(gè)領(lǐng)域，因?yàn)樗鼈兡苡行У睾纳⑽⒉芰慷粫?huì)產(chǎn)生任何的二次污染。大多數(shù)應(yīng)用需要寬帶吸收，這與雷達(dá)散射截面(Radar Cross Section, RCS)減小和電磁兼容性有關(guān)。

電磁波屏蔽是指電磁波的能量被表面反射或吸收而使其傳播受阻或減少，是實(shí)現(xiàn)電磁兼容的有效方法之一。根據(jù)Schelkunoff理論，屏蔽效能總和可以分為反射損失、吸收損失以及材料內(nèi)部多次反射損失。電磁波能量衰減程度的大小表示了屏蔽效應(yīng)的好壞，以分貝值(dB)來表示，分貝值越大，則表示衰減的效果越好[43]。

電磁屏蔽材料按應(yīng)用形式可分為涂敷型和結(jié)構(gòu)型屏蔽材料。涂敷型材料包括電磁屏蔽涂料、表面敷層屏蔽材料、金屬熔射和非電解電鍍屏蔽塑料等；結(jié)構(gòu)型電磁屏蔽材料包括金屬化織物、復(fù)合導(dǎo)電纖維、碳黑和碳纖維填充復(fù)合型屏蔽塑料、金屬粉或金屬纖維填充型復(fù)合屏蔽塑料等。多數(shù)電磁屏蔽材料通過填充吸波劑來增強(qiáng)電磁波吸收性能，同時(shí)新型基材的吸波材料也得到了發(fā)展，寬頻輕質(zhì)吸波材料包括新型鐵氧體吸波材料、金屬磁性吸波材料、導(dǎo)電聚合物吸波材料、新型輕質(zhì)碳基吸波材料以及超材料等[44]，成為軍用電磁波屏蔽與吸收領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用重點(diǎn)。

隱身技術(shù)在現(xiàn)代軍事應(yīng)用中起著重要的作用，尤其是在飛行器的應(yīng)用。飛機(jī)的天線和機(jī)翼結(jié)構(gòu)的前緣、進(jìn)氣口及表面凸出很容易被雷達(dá)檢測(cè)到。與一般物體不同，飛機(jī)的天線是輻射體，雷達(dá)散射截面是衡量目標(biāo)隱身性能的重要指標(biāo)。因此，如何降低飛機(jī)天線的RCS成為隱身技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵問題和熱門問題。雷達(dá)干擾隱身是指戰(zhàn)斗機(jī)主動(dòng)傳輸電磁波，具有在檢測(cè)和分析來自敵方雷達(dá)電磁波后確定的干擾特性，這使敵人無法獲得有關(guān)戰(zhàn)斗機(jī)的準(zhǔn)確信息[45]。

20世紀(jì)30年代雷達(dá)發(fā)明后不久，關(guān)于如何減小飛機(jī)和其他軍事目標(biāo)雷達(dá)散射截面(RCS)的研究開始吸引學(xué)者們的關(guān)注。雷達(dá)散射截面小的飛機(jī)可以避免被雷達(dá)探測(cè)到，有更好的突防和打擊能力，被敵方火力跟蹤和擊落的概率更低。飛機(jī)的雷達(dá)散射截面可以用不同的方法來減小，如使用微波吸收體表面，通過機(jī)動(dòng)和回避戰(zhàn)術(shù)以及雷達(dá)干擾設(shè)備。

隱身材料是指戰(zhàn)斗機(jī)表面的隱身超材料微波吸收體涂層。敵方雷達(dá)的電磁波傳輸?shù)竭@些隱形材料時(shí)，會(huì)被吸收并衰減。美國(guó)的F-117 A隱身戰(zhàn)斗機(jī)、B-2隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)(圖19)及YF-22隱身戰(zhàn)斗機(jī)代表著當(dāng)今世界隱身技術(shù)的先進(jìn)水平。B-2第二代隱身轟炸機(jī)已研制成功，第一架飛機(jī)已開始服役。B-2大部分結(jié)構(gòu)采用塑料、石墨/環(huán)氧樹脂、碳纖維及陶瓷材料，發(fā)動(dòng)機(jī)外部涂有超高密度的碳質(zhì)吸波材料。B-2隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)的雷達(dá)散射截面積小于0.1 m2，僅僅相當(dāng)于一只鳥的大小。

圖19 使用隱身技術(shù)的B-2轟炸機(jī)[45]Fig.19 B-2 bomber using stealth technology[45]

目前，許多國(guó)家都對(duì)隱形技術(shù)進(jìn)行了廣泛的研究，特別是雷達(dá)散射截面減小的微波吸收體。

3.2 超材料微波吸收體

超材料是人工合成的材料，具有天然材料所不具備的優(yōu)越物理特性。通過對(duì)材料關(guān)鍵物理尺度上的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以突破某些自然規(guī)律的限制，獲得超越自然界固有普通性質(zhì)材料的性能。

最近幾年，人工合成的超材料微波吸收器體由于其優(yōu)異的可設(shè)計(jì)性而得到了廣泛的研究。超材料吸收器獲得寬帶吸收的主要途徑有2種：①通過超材料的參數(shù)調(diào)控，獲得多個(gè)吸收峰，這些吸收峰被多層結(jié)構(gòu)或單層結(jié)構(gòu)的多個(gè)諧振器組件在頻率范圍內(nèi)重疊；②通過加載集總電阻，涂電阻油墨使用電阻膜，增加周期性導(dǎo)電圖形的電阻，以獲得耗散能量的優(yōu)良效果。

近年來，由于其顯著的光學(xué)和電磁特性，基于氧化銦錫的超材料光學(xué)透明微波吸收體引起了廣泛的關(guān)注。氧化銦錫(ITO)，具有獨(dú)特的物理性質(zhì)，便于實(shí)現(xiàn)高透光率和微波吸收。這一特性意味著具有周期性導(dǎo)電圖案的氧化銦錫超材料吸收體在許多領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用，如隱身飛機(jī)或潛艇、射頻識(shí)別系統(tǒng)和電子收費(fèi)系統(tǒng)。對(duì)氧化銦錫微波吸收體的研究主要集中在吸收方面，因?yàn)樗哂型怀龅目箵p耗特性。

2019年Zhang等[46]設(shè)計(jì)了一種超表面透明微波吸收體，結(jié)構(gòu)如圖20(a)所示，吸收頻譜圖如圖20(b)所示。在提出的吸收體中，開發(fā)設(shè)計(jì)了一種齒輪形的周期單元結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由在聚甲基丙烯酸甲酯上制造的光學(xué)透明的氧化銦錫-聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜組成，以確保電磁波很好地進(jìn)入并消散在吸波結(jié)構(gòu)中。在4.8 GHz和13.6 GHz處分別產(chǎn)生2個(gè)諧振頻率，分別對(duì)應(yīng)于電磁諧振和電氣諧振，以實(shí)現(xiàn)從3.86～15.04 GHz的寬吸收頻帶，覆蓋S，C，X和Ku頻帶[46]。

圖20 ITO超表面光學(xué)透明微波吸收體[46]

目前，具有代表性的超材料不僅僅只有氧化銦錫，還有石墨烯。石墨烯具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)和力學(xué)特性，在材料學(xué)、微納加工、能源、生物醫(yī)學(xué)和藥物傳遞等方面具有重要的應(yīng)用前景，被認(rèn)為是一種未來革命性的材料。

石墨烯作為一種由碳原子層構(gòu)成的新型二維材料，被廣泛應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧微波吸收體。由于能夠控制石墨烯上的電荷密度，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開始使用石墨烯夾層結(jié)構(gòu)(GSS)設(shè)計(jì)新的超寬帶和可調(diào)微波吸收體，并在許多應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著顯著的作用。

2019年Chen等[47]設(shè)計(jì)并分析了一種靈活可調(diào)的微波吸收體(圖21)，得到了一個(gè)高透過率通帶和2個(gè)相鄰吸收帶。此外，通過集成GSS結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了連續(xù)可調(diào)諧傳輸，使微波吸收體具有能量操縱的功能。與傳統(tǒng)的微波吸收體相比，該設(shè)計(jì)沒有采用焊接工藝，使設(shè)計(jì)的微波吸收體具有更廣泛的適用頻率。同時(shí)，這種處理可以降低饋電網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，并且采用的制造工藝與不能承受焊接溫度的柔性材料(如聚氯乙烯)兼容，因此，該微波吸收體設(shè)計(jì)也可以應(yīng)用于保形情況。石墨烯夾層結(jié)構(gòu)(GSS)設(shè)計(jì)在電磁隱身、兼容性和防護(hù)領(lǐng)域有很大的應(yīng)用前景[47]。

圖21 石墨烯夾層結(jié)構(gòu)(GSS)微波吸收體[47]

石墨烯雖然具有優(yōu)越的光學(xué)、力學(xué)材料特性，但是高品質(zhì)石墨烯的制備工藝較為困難，摻有雜質(zhì)的石墨烯層會(huì)影響吸波結(jié)構(gòu)的吸收率，在未來的實(shí)際應(yīng)用還有待考證。

3.3 極化不敏感超帶寬吸波結(jié)構(gòu)

除了吸收帶寬，另一個(gè)關(guān)鍵要求是微波吸收體的極化不敏感。極化不敏感吸收體使用對(duì)稱結(jié)構(gòu)，薄的、寬帶的和極化不敏感的微波吸收體在不同的潛在應(yīng)用中有很大的需求。但是，這種微波吸收體的設(shè)計(jì)確實(shí)是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。最近，研究者們已經(jīng)進(jìn)行了一些努力來加寬薄吸收體的帶寬。通過設(shè)計(jì)晶胞幾何形狀，使得共振緊密間隔，從而產(chǎn)生寬帶寬。多重共振結(jié)構(gòu)、多層電阻的使用，以及分形圖案的使用等也用于加寬帶寬?，F(xiàn)階段部分微波吸收體擁有可觀的吸收帶寬，但是尺寸不小，一些微波吸收體尺寸小，但沒有足夠的帶寬。因此，如何使用薄而輕的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)超寬帶范圍的完美吸收是一個(gè)問題。現(xiàn)階段微波吸收體研究工作的新穎性在于通過使用最佳的周期單元幾何形狀結(jié)構(gòu)、電阻負(fù)載和人工智能來設(shè)計(jì)極化不敏感超寬帶超薄微波吸收體。

在高頻電路中消除雜散和抑制無效的輻射是困難的。在薄的單層微波吸收體中實(shí)現(xiàn)超寬帶吸收成為挑戰(zhàn)。

2021年Sambhav等[48]研究了一種新的、極化不敏感的、超寬帶且重量輕的薄微波吸收體，結(jié)構(gòu)如圖22(a)所示，吸收頻譜圖如圖22(b)所示。所提出的微波吸收體在6.7～20.58 GHz的頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了90%以上的吸收率。由于4重結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性使得吸收體極化不敏感，該微波吸收體緊湊、重量輕(使用空氣作為隔離物)且薄，并且提供了構(gòu)造寬帶微波吸收體以減少電磁干擾的替代方案[48]。

圖22 極化不敏感超帶寬微波吸收體[48]

3.4 可穿戴吸波設(shè)備

一般而言，在FSS微波吸收體設(shè)計(jì)中，周期性諧振器貼片位于有損耗襯底的頂側(cè)，而接地位于襯底的后側(cè)。在共振頻率下，由于材料和空氣之間的阻抗匹配，反射波減少。此外，由于吸收器的損耗，透射波被吸收。然而，基于共振的微波吸收體具有窄的吸收帶寬。因此，需要一個(gè)雙波段微波吸收體來克服這個(gè)問題。雖然使用同心環(huán)可以實(shí)現(xiàn)雙頻帶特性，但很難實(shí)現(xiàn)相鄰吸收峰的寬帶吸收。由于其重量輕、成本低、易于制造和實(shí)用性，使用紡織材料用于可穿戴應(yīng)用的微波組件已成為一個(gè)有吸引力的研究課題。通常，導(dǎo)電紡織品用于導(dǎo)電元件，例如天線的輻射元件或接地；而非導(dǎo)電織物，如絲、羊毛、皮革或氈用作基底。使用紡織材料的研究主要集中在共形、柔性和標(biāo)識(shí)天線的可穿戴設(shè)備上。

2017年，Tak等[49]提出了一種用于室內(nèi)雷達(dá)透明應(yīng)用的可穿戴超材料微波吸收器(圖23),它是由2個(gè)不同尺寸的方形、環(huán)形諧振器、背襯接地層和厚度為1 mm的氈襯底組成，所有導(dǎo)電材料都是用導(dǎo)電紡織品制造的。由于2個(gè)相鄰的諧振峰，不同的方形環(huán)諧振器的柵格陳列提供了較寬的吸收頻譜。模擬和測(cè)量結(jié)果顯示，在9.475 GHz時(shí)，吸收峰值在90%以上。此外，所提出的吸波器具有高吸收率，且與電磁波的偏振角和變形效應(yīng)無關(guān)。該頻率選擇結(jié)構(gòu)可以很容易地?cái)U(kuò)展到多波段應(yīng)用的吸收器設(shè)計(jì)，并可以集成應(yīng)用在衣服上[49]。

圖23 可穿戴吸波設(shè)備[49]Fig.23 Wearable absorber[49]

4 超材料表面制備

上文出現(xiàn)的ITO超材料薄膜可以在微波波段制備出基于人工電磁結(jié)構(gòu)的微波透明吸波結(jié)構(gòu)。ITO超材料薄膜雖然透過率高，導(dǎo)電能力強(qiáng)，但是ITO超材料薄膜也有缺陷，不能彎折且易碎的特性使其在實(shí)際應(yīng)用中受到限制。為了能夠使吸波結(jié)構(gòu)有更大的應(yīng)用范圍和實(shí)用價(jià)值，基于柔性襯底吸波結(jié)構(gòu)的研究和應(yīng)用成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。目前，已經(jīng)有一些研究組開展了基于柔性材料微波元器件方面的研究:Singh等[50]在PI基板上利用開口諧振環(huán)設(shè)計(jì)出了頻點(diǎn)位于77 GHz的柔性電磁超材料吸波器，單頻吸收器的峰值吸收在77.2 GHz、94.8 GHz和109.5 GHz時(shí)分別為92%、94%和99%;多頻吸收器的峰值吸收在77 GHz、95 GHz和109.8 GHz時(shí)分別為92%、94%和99%;Jang等[51]提出一種在PET和PDMS 上噴涂由鋁構(gòu)成的超材料結(jié)構(gòu)以及使用鋁網(wǎng)作為地板層而設(shè)計(jì)出的一種吸收頻帶在5.8～12.2 GHz的柔性微波吸波結(jié)構(gòu)，整個(gè)結(jié)構(gòu)的透光率大于62%。這些柔性吸波器件仍然使用金屬材料在柔性的基板上設(shè)計(jì)并制備出相應(yīng)的吸波器件，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提議改用非金屬導(dǎo)電材料來設(shè)計(jì)和加工吸波器件，可以得到性能良好的透明、柔性吸波結(jié)構(gòu)，這將給吸波器件的應(yīng)用打開全新的方向。

為了將吸波結(jié)構(gòu)投入到更大范圍的實(shí)際應(yīng)用中，需要設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)基于柔性襯底的微波吸波結(jié)構(gòu)。首先將ITO膜鍍?cè)谌嵝缘腜ET襯底上，然后再進(jìn)行蝕刻，得到周期排列的人工電磁結(jié)構(gòu)，進(jìn)而制備出在微波波段的柔性微波吸波結(jié)構(gòu)。這種柔性透明微波吸波結(jié)構(gòu)將為隱身電磁系統(tǒng)以及柔性微波電路提供新的設(shè)計(jì)思路。

激光蝕刻和光刻工藝是成熟的半導(dǎo)體工藝流程，根據(jù)所設(shè)計(jì)出的吸波器諧振單元圖形可以利用激光蝕刻和光刻完成樣品制備。同時(shí)，利用靜電直寫儀，可以對(duì)樣品進(jìn)行相同的制備。在制備過程中，由于大部分設(shè)計(jì)出的微波吸收體圖形較為復(fù)雜，需要對(duì)靜電直寫儀的輸入電壓、推流速度和機(jī)械移動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)速度進(jìn)行調(diào)試，以便制備出性能最為接近的樣品。同時(shí)，利用靜電直寫可以在曲面樣品表面制備相同的微波吸收體，這需要對(duì)機(jī)械移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行相應(yīng)調(diào)試，以保證在高速運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，相近的噴射點(diǎn)位置電壓和射流保持穩(wěn)定。

5 微波吸收體未來的研究方向

微波吸收體的未來研究方向主要在2方面：軍事應(yīng)用和民事應(yīng)用。人們發(fā)明微波吸收體的初衷是在武器裝備對(duì)雷達(dá)隱身與反隱身方面的應(yīng)用，并且迄今為止仍然是國(guó)防科研中的重要課題。譬如，將微波吸收材料應(yīng)用在雷達(dá)隱身方面用于降低目標(biāo)的雷達(dá)散射截面，已經(jīng)逐漸成為提升現(xiàn)代武器裝備及指揮系統(tǒng)作戰(zhàn)能力的重要參考指標(biāo)；此外，隨著電子工業(yè)的發(fā)展，各種電子無線設(shè)備產(chǎn)生的電磁輻射污染日益嚴(yán)重，不僅造成電子無線設(shè)備間的相互干擾，而且嚴(yán)重影響人體健康。另外，電子無線設(shè)備中的信息通過傳導(dǎo)和輻射的形式向外部泄露，對(duì)于信息安全來說，電磁輻射比傳導(dǎo)更容易被偵獲。因此，使用微波吸收體用于提高電子設(shè)備電磁環(huán)境安全性方面的研究就顯得極為重要。

現(xiàn)階段微波吸收體研究主要從吸波機(jī)理入手，通過增加表面層、結(jié)構(gòu)圖案設(shè)計(jì)、超材料參數(shù)調(diào)控、阻抗匹配和等效電路模型模擬，進(jìn)一步拓寬吸收帶寬并提升吸收性能。

在實(shí)際應(yīng)用中，除了對(duì)微波吸收體的吸波性能有要求外，還要求吸波材料具有良好的物理化學(xué)性能，可概括為“薄、輕、寬、強(qiáng)”?！氨　笔菍?duì)厚度的要求，“寬”是對(duì)工作頻帶的要求，“輕”是對(duì)重量的要求，“強(qiáng)”是對(duì)吸波材料力學(xué)性能、環(huán)境適應(yīng)性能和理化性能等方面的要求。

6 總 結(jié)

微波吸收體的發(fā)展極為迅速，短短幾年時(shí)間已經(jīng)出現(xiàn)了多種具有新穎特性的吸收體。若想讓微波吸收體擁有良好的發(fā)展前景，如何進(jìn)一步擴(kuò)寬帶寬并提升吸收性能是主要的研究方向。微波吸收體在保持優(yōu)秀吸收性能的同時(shí)，使其具備更多新穎特性(如吸收帶寬可調(diào)、光學(xué)透明、可共形性等)是未來微波吸收體的發(fā)展趨勢(shì)。本文綜述了微波吸收體的分類、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用、制備及展望5個(gè)部分內(nèi)容，總結(jié)了近年來一些優(yōu)秀微波吸收體的研究方案，對(duì)未來微波吸收體的設(shè)計(jì)具有重大的參考意義。