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人类社会的发展步入信息时代以来,随着通信需求的剧烈增长以及通信技术的不断革新,高功率器件在现代通讯系统中扮演的角色也愈发关键和重要。与固态器件相比,真空电子器件可以提供更大的功率,更宽的带宽以及更优的效率,因此在未来通信系统具有一定应用前景。集中衰减器是真空高功率器件的重要组成部分并直接影响着行波管的性能表现。然而,传统衰减器在面对行波管小型化、标准化、高定制化以及规模化生产等紧迫诉求时,已经表现出一定的局限性。超材料吸波器(MMA)作为一种新兴的人工电磁材料,具有亚波长结构,强吸收,宽吸波带宽等特性。引入MMA替代传统楔形衰减器,不仅可以改善行波管器件的性能表现,还有利于行波管的小型化设计。真空高功率器件工作时常伴随着高温和高功率电磁波吸收的情况,但关于MMA在较高温度范围(300 K至700 K)以及吸收高功率电磁波情况下的性能稳定性研究鲜有报道,这使得MMA应用于真空高功率器件前,仍存在一些不确定性。本文在中心团队前期研究基础上,针对高温环境以及高功率电磁波吸收情况下的超材料应用场景,重点开展了热稳定型MMA的研究。本文中分析了高温以及吸收高功率电磁波对MMA性能的影响,并根据分析结果建立起热补偿策略用以指导热补偿型MMA的结构设计。为了验证热补偿策略的可行性,本文中提出了一款基于锑化铟半导体材料的热补偿型MMA设计并与传统“金属-介质-金属”型MMA的仿真结果进行对比。仿真结果表明,在相同的频率范围内,与传统型MMA相比,热补偿型MMA的吸波性能在300 K~600 K的温度范围内基本保持稳定,并且面对高功率电磁波吸收时也具有一定的稳定性。本文中进一步提出了一款具有双层结构的基于锑化铟的热补偿MMA的设计,仿真结果表明300 K至750 K高温时,其有效带宽比仅减小了0.2%,并仍覆盖81.1%的初始有效带宽,这表明其在600 K~750K的更高温度下也能维持稳定性。为了实现热稳定性与优异吸波性能的结合,本文提出并验证了一款基于氧化铟锡导电膜的热稳定型超宽带MMA。仿真结果表明,在初始温度为300 K时,有效带宽比为83.35%,吸收率大于90%的频率范围为8.00 GHz~19.43 GHz。此外,在300 K~700 K的温度范围内,有效吸波频带保持基本稳定,并覆盖了初始频带的95%以上。此外,在500 K环境温度下吸收50 W高功率电磁波时,MMA的吸波性能仍然保持稳定。本章提出的超宽带热稳定型MMA在要求热稳定性的器件(如行波管,返波管)中具有一定的潜在应用前景。