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基于超材料的宽带吸波体

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简介：
本研究专注于开发新型超材料结构，旨在设计与制造具备高效能及宽频谱吸收特性的吸波材料，以满足现代电磁技术的需求。 我们设计了一种新型的宽频带吸波体，并利用超材料进行了优化。这种结构使得该吸波体在特定频率范围内的吸收率可以接近100%，并且当其吸收率达到90%以上时，对应的宽带宽度可达18.5 GHz。仿真结果显示，在电磁超材料中集总电阻是导致电磁波能量损耗的主要因素。通过降低入射波的反射并提高吸波体的吸收效率，可以获得宽频带下的高效吸收效果。

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  • 基于超材料的宽带吸波体
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    本研究专注于开发新型超材料结构，旨在设计与制造具备高效能及宽频谱吸收特性的吸波材料，以满足现代电磁技术的需求。 我们设计了一种新型的宽频带吸波体，并利用超材料进行了优化。这种结构使得该吸波体在特定频率范围内的吸收率可以接近100%，并且当其吸收率达到90%以上时，对应的宽带宽度可达18.5 GHz。仿真结果显示，在电磁超材料中集总电阻是导致电磁波能量损耗的主要因素。通过降低入射波的反射并提高吸波体的吸收效率，可以获得宽频带下的高效吸收效果。
     
  • 基于石墨烯的超宽带吸收器
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    本研究设计并制备了一种基于石墨烯的超宽带吸收器，通过调节石墨烯的费米能级实现了宽频范围内的高效电磁波吸收性能。 隐身技术对于降低飞行器的雷达散射截面以及增强其生存能力具有重要意义。在飞行器上应用吸波材料是一种重要的隐身手段。然而，现有的吸波器研究主要集中在单频或多频窄带性能方面。为了拓宽吸波器的工作频率范围，基于石墨烯材料提出了一种适用于S/C波段的新型超宽带吸波器模型单元，该单元包含一个由石墨烯设计而成的方圆形双环周期结构。 通过调节石墨烯表面阻抗，可以实现2.1至9.0 GHz频带范围内吸收率超过90%，相对带宽约为124%。此外，由于模型的高度对称性，这种吸波器对于不同极化的入射波具有不敏感的特性。在保持结构不变的情况下，通过调整石墨烯的静态偏置电场可以控制其谐振频率，在2.0至9.0 GHz范围内达到超过99%吸收率的效果。 最后，采用等效电路模型和波动干涉理论深入研究了吸波器的工作原理：从等效电路的角度来看，方形环引入高吸波频段而圆形环则提供低吸波频段；通过优化这两者的叠加效应可以扩展宽带范围。另一方面，在波动干涉的视角下，首次反射与透射波多次出射形成的强烈相消现象有效减少了回波信号。
     
  • 基于AlGaN的宽带隙半导体光电材料及器件
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    本研究聚焦于AlGaN宽带隙半导体材料及其在光电器件中的应用，探讨其生长机制、特性优化以及新型器件设计，推动高性能光电技术的发展。 AlGaN基材料是一种带隙可调的直接宽禁带半导体材料，非常适合用于制备紫外（UV）光电子器件。经过几十年的研究，在异质衬底外延生长AlGaN基材料以及高效掺杂等方面已经取得了显著进展。基于这些成果，AlGaN基紫外光电器件的制造技术也得到了快速发展。本段落主要介绍了高质量AlGaN基材料通过金属有机化学气相沉积（MOCVD）法进行外延生长的方法、掺杂方法，并概述了近年来在紫外发光和紫外探测器件方面的研究成果。
     
  • 基于碳基复合材料的超薄电磁带隙（EBG）吸波结构及其仿真分析
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    本研究提出了一种基于碳基复合材料的新型超薄电磁带隙(EBG)吸波结构，并对其进行了详细的仿真分析，探索其在电磁吸收与屏蔽领域的应用潜力。 本段落通过制备两种不同的碳基复合材料，并对其电磁参数进行实验测试，然后将这些材料应用于构建的具有电磁带隙高阻抗表面特性的吸波结构中。使用HFSS v.11软件仿真计算了不同模型在各种频率下的反射系数曲线。结果显示：应用碳基复合材料不仅改进了EBG（Electromagnetic Bandgap）结构的吸波性能，还增强了其耐高温、抗腐蚀、轻质以及高拉伸强度等特性。因此，将碳基复合材料应用于EBG吸波结构中可以有效提升其整体性能。
     
  • 基于MATLAB代码的吸波型超材料电磁参数逆问题求解
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    本研究利用MATLAB编写算法，针对吸波型超材料进行电磁参数逆向分析，旨在优化设计和性能预测。通过该方法可精确计算所需材料参数，推动了超材料在隐身技术中的应用。 1. 一份MATLAB文件 2. 一份CST仿真模型 3. 相关文献一份 4. 下载者可通过邮箱进行简单交流
     
  • 半导体材料中的吸收损耗
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    《半导体材料中的吸收损耗》一文深入探讨了不同类型的半导体材料在光电子器件中所经历的吸收损耗机制，分析其对光学性能的影响，并提出减少此类损失的方法。 半导体材料的吸收主要表现为带边吸收、带间吸收以及自由载流子吸收三种形式。当光子能量超过禁带宽度时，价带中的电子会被激发到导带上。因此，在传输光线的过程中，波长需要大于光波导材料的吸收入射边缘波长，即1.1微米以上。 自由载流子在半导体材料中具有显著的影响，并且会同时改变折射率的实部和虚部部分。这种现象可以通过Drude方程来描述其吸收系数随载流子浓度的变化： \[ \alpha(\lambda) = \frac{\pi e^2 (N_c + N_e)}{m_{ce} m_{ch}}\left(1-\frac{i}{q}\right)\sqrt{\frac{c}{uc uh \epsilon_0}} \] 其中，\(e\)代表电子电荷；\(c\)表示真空中的光速；\(u_c\)是电子迁移率；\(u_h\)为空穴迁移率；\(m_{ce}\)为电子的有效质量； \(m_{ch}\) 为空穴的有效质量；\((N_e)\) 是自由电子的浓度， \((N_h)\) 表示自由空穴的浓度。同时，\(\epsilon_0\)是真空中的介电常数，而\(\lambda\)则是光波长。
     
  • 基于DGS结构的超宽带高通滤波器的设计
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    本文提出了一种基于DGS（缺陷地结构）设计的新型超宽带高通滤波器。通过优化DGS单元参数，实现了滤波器的小型化与高性能，并验证了其在实际应用中的有效性。 本段落介绍了目前应用于微波平面电路小型化领域的DGS结构，并通过仿真试验研究了该结构对耦合微带双线的影响。基于仿真的结果设计了一种小型化且结构简单的超宽带高通滤波器，制作实物后进行了测量。实测数据与仿真结果基本吻合。
     
  • MVDR_ST.rar_hospitalzzi_宽带波束_MVDR_宽带波束图_宽带波束形成
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    本资源包包含基于MVDR（最小方差 distortionless响应）算法的宽带波束形成技术研究，特别适用于医院等复杂噪声环境下的声音信号处理，内含详细宽带波束图和源代码。 使用MVDR算法进行波束形成并处理宽带信号时，该算法会分频带进行处理，并最终给出波束图。