【摘 要】
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电磁超材料（Electromagnetic Metamaterial）是一种人工复合结构,能够实现各种超常物理特性。本文基于电磁超材料,结合3D打印技术实现了几款新型的电磁超材料吸波器（Metamaterial Absorber）和电磁超材料极化转换器（Metamaterial Polarization Converter）的设计与研究。主要研究内容为:1、基于多层平面结构开展了宽带交叉极化转换器
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电磁超材料（Electromagnetic Metamaterial）是一种人工复合结构,能够实现各种超常物理特性。本文基于电磁超材料,结合3D打印技术实现了几款新型的电磁超材料吸波器（Metamaterial Absorber）和电磁超材料极化转换器（Metamaterial Polarization Converter）的设计与研究。主要研究内容为:1、基于多层平面结构开展了宽带交叉极化转换器的设计与研究工作。本章提出的极化转换器能够在9.8 GHz至18.9 GHz范围内将Y极化波转换为X极化波,或者X极化波转换为Y极化波。其结构单元由四层金属-介质层构成。分析表明,电磁波的极化转换来源于非对称的金属谐振结构,而多层金属结构之间的电磁共振可以有效的扩展工作频带。2、基于堆叠旋转金字塔结构开展了宽带吸波器的设计与研究。本章所提出的宽带吸波器在传统金字塔结构基础上,通过为每层金属贴片引入一定的旋转角度旋转而成。与传统金字塔吸波器相比,扭曲金字塔吸波器内部的三阶磁共振模式的谐振频率产生了明显的红移,由三阶共振模式导致的宽带吸收可与基础共振模式导致的吸收频带合并,使得扭曲金字塔吸波器实现了超宽带的电磁波吸收效果。3、基于三维谐振环结构分别设计和研究了两款三维吸波器。第一款是宽入射角双频吸波器,其吸波单元由嵌入在介质基板中的双金属圆环构成,每个圆环的边缘各引入一个环壁。与平面谐振环相比,该三维双谐振环结构能够有效提高宽入射角的吸收效率。第二款是与入射角度相关的多频吸波器,其吸波单元由一个横向分裂谐振环和四个竖向闭合谐振环相互交叉构成。该交叉谐振环吸波器在正入射时表现出五频段吸收,而在斜入射（0-80°）时表现出与入射角相关的多频吸收特性。
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