centinc Proceedings of011 China Functional Materials Technology and Industry Forum (CFMTIF 2011) Application of Metamaterials in Radar Stealth Technology Yongqiang PANG,Haifeng CHENG,Yongjiang ZHOU,Jun WANG al of Defense Technology.Chauesha.Ching.410073 Email:225pang@163.com Abstract:metamaterials (MMs)have bece ome generally acknowledged as an area of particularly interesting importance in electromagnetic because of their unique electromagnetic performances and have great applica tion values in radar stealth technology specially.By varying the inclusions and it is possible to enhance ab. high-imedanc urfaces.havn tential of th The working mechanism and possibilities of improving the absorption properties were mainly studied and then demonstrated by both simulated and experimental results.In the end,the future trends of MM absorbers were given Keywords:metamaterial,stealth technology,wideband:ultra-thin 人工电磁材料在隐身技术中的应用 庞永强，程海峰，周永江，王军 国防科技大学，航天与材料工程学院，新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室，长沙，中国，4100乃 Email:225pang@163.com 摘要：新型人工电磁材料由基本结构单元按照一定拓扑结构排列构成，这种结构单元群使得其对电 磁波表现出特殊的电磁响应，是目前电磁学和材料学等领城研究的前沿，受到各国学者的广泛关注】 该文介绍了 种最有可能应用于隐身技术的人工电磁材料一高阻抗表 重分析了该类吸波材料的工作原理以及提高吸波性能的途径，并通过数值计算和实验的方法进行了验 证，最后归纳总结了该领域一些存在的问题以及发限趋势 关键词：人工电磁材料：隐身技术；宽带；超薄 1引言 波频段的重要方向之 2006年，J.Pendry等指出o,麦克斯市方程经过 新型人工电磁材料是指一种具有天然煤质所不具 坐标系变换后，可以提供特定分布的折射率，从而实现 备的超常物理性质的人工复合结构或复合媒质川。换句 对电磁波传播方向的控制，并随后制备出了完美隐身斗 话说，人工电磁材料是通过在传统媒质材料中嵌入某种 篷门，成功的验证了微被隐身。由于该隐身斗篷含有谐 周期或非周期结构的单元。构造出自然媒质不具有的新 振结构单元，对电磁波能量的损耗较大，在这种情况下， 型电磁特性的人工周期材料。由于具有周期排布的人工 电磁材料易于设计和加 入射波依然有后向散射.2009年 ,T1Cui等人四制名 目前绝大部分研究集中 出了由非谐振单元构成的隐身斗篷，可以在1316GH2 此，因而本文提到的人工电磁材料都是基于周期结构 范围内隐身，带宽较基于谐振单元隐身斗篷工作带宽有 的。从2000年至今，新型人工电磁材料这一领域得到 大幅的提高。上述隐身斗篷都是通讨改变电磁波的传输 了突飞猛进的发展，得到了电磁学、光学、声学、纳米 路径实现完美隐身，且其构造及其复杂，由成千上万个 科学等诸多学科的关注关于人工电磁材料的研究最 早开始于微沁 基本机构单元组成 ,短时期内难以获得应用，特别是在 目前也是最 为成熟的 领域。其中 武器装备应用方面更难。然而，结构相对简单的高阻抗 新型人工电磁材料在隐身技术中的应用研究是目前微 表面有望在军事隐身技术中获得大量的应用。因此，本 978-1-935068-99-02011 SciRe 1994-2014 China Acade ie Journal Electronic Publishing House.All rights reserved http://www.cnki.ne
Application of Metamaterials in Radar Stealth Technology Yongqiang PANG, Haifeng CHENG, Yongjiang ZHOU, Jun WANG College of Aerospace and Materials Engineering, National University of Defense Technology, Changsha, China, 410073 Email: 225pang@163.com Abstract: Metamaterials (MMs) have become generally acknowledged as an area of particularly interesting importance in electromagnetic because of their unique electromagnetic performances and have great application values in radar stealth technology specially. By varying the inclusions and it is possible to enhance absorption properties for the conventional absorbers or offer a new design dimension. In this paper, high-impedance surfaces, having high potential of application in military stealth technology, were proposed. The working mechanism and possibilities of improving the absorption properties were mainly studied and then demonstrated by both simulated and experimental results. In the end, the future trends of MM absorbers were given. Keywords: metamaterial; stealth technology; wideband; ultra-thin 人工电磁材料在隐身技术中的应用 庞永强，程海峰，周永江，王军 国防科技大学，航天与材料工程学院，新型陶瓷纤维及其复合材料国防科技重点实验室，长沙，中国，410073 Email: 225pang@163.com 摘 要：新型人工电磁材料由基本结构单元按照一定拓扑结构排列构成，这种结构单元群使得其对电 磁波表现出特殊的电磁响应，是目前电磁学和材料学等领域研究的前沿，受到各国学者的广泛关注。 其中，新型人工电磁材料重要的应用方向之一是在隐身技术领域。通过人工电磁结构单元可以实现对 电磁波响应的调控，无论从改善传统吸波材料性能还是新的吸波机理发现，新型人工电磁材料料都表 现出了巨大的发展潜力。该文介绍了一种最有可能应用于隐身技术的人工电磁材料—高阻抗表面，着 重分析了该类吸波材料的工作原理以及提高吸波性能的途径，并通过数值计算和实验的方法进行了验 证，最后归纳总结了该领域一些存在的问题以及发展趋势。 关键词：人工电磁材料；隐身技术；宽带；超薄 1 引言 新型人工电磁材料是指一种具有天然媒质所不具 备的超常物理性质的人工复合结构或复合媒质[1]。换句 话说，人工电磁材料是通过在传统媒质材料中嵌入某种 周期或非周期结构的单元，构造出自然媒质不具有的新 型电磁特性的人工周期材料。由于具有周期排布的人工 电磁材料易于设计和加工，目前绝大部分研究集中于 此，因而本文提到的人工电磁材料都是基于周期结构 的。从 2000 年至今，新型人工电磁材料这一领域得到 了突飞猛进的发展，得到了电磁学、光学、声学、纳米 科学等诸多学科的关注[2-9]。关于人工电磁材料的研究最 早开始于微波频段，目前也是最为成熟的领域。其中， 新型人工电磁材料在隐身技术中的应用研究是目前微 波频段的重要方向之一。 2006 年，J．Pendry 等指出[10]，麦克斯韦方程经过 坐标系变换后，可以提供特定分布的折射率，从而实现 对电磁波传播方向的控制，并随后制备出了完美隐身斗 篷[11]，成功的验证了微波隐身。由于该隐身斗篷含有谐 振结构单元，对电磁波能量的损耗较大，在这种情况下， 入射波依然有后向散射。2009 年，T. J. Cui 等人[12]制备 出了由非谐振单元构成的隐身斗篷，可以在 13~16GHz 范围内隐身，带宽较基于谐振单元隐身斗篷工作带宽有 大幅的提高。上述隐身斗篷都是通过改变电磁波的传输 路径实现完美隐身，且其构造及其复杂，由成千上万个 基本机构单元组成，短时期内难以获得应用，特别是在 武器装备应用方面更难。然而，结构相对简单的高阻抗 表面有望在军事隐身技术中获得大量的应用。因此，本 Proceedings of 2011 China Functional Materials Technology and Industry Forum (CFMTIF 2011) 978-1-935068-99-0 © 2011 SciRes. 658
Proceedings of 2011 China Functional Materials Technology and Industry Forum (CFMTIF2011) 文主要介绍基于高阻抗表面吸波材料的研究情况，并提 如果工作频率位于小于基体14波长的频带内 出目前存在的问题以及今后的发展方向， 即图2中的低于14波长频率的左边，这时吸波材 2人工电磁结构雷达吸波材料 的厚度可以远远小于工作被长，文中将称之为超薄型 吸波材料。事实上，超薄型吸波材料是宽频型吸波材 传统的吸波材料大多是基于Salisbury吸波体，它 料的低频极限，因而二者在诸多方面是相通的。 是将损耗申阳片置干距离接地基体中心频率的14被 图3是一种制备的宽带型吸波材料的 实物照片及 长处位置，使反射电磁被相互干涉从而吸收电磁波， 其反射率曲线 频率选择表面采用简单的方块周期 是一种窄带型吸波材料。为了展宽其带宽，使用多层 列（下同），利用丝网印刷方法印制在基体表面，方 结构技术是 种常用的方法，如典型的Jauman吸 阻大小可以通过改变碳浆的掺杂量调控，基体材料为 体，但是，这样会增加吸被材料的厚度，不利于实啊 玻离纤维增强环氧树脂的复合材料，介电常数约为 应用。因此，研究者提出了基于高阻抗表面的吸波材 41,吸波材料总厚度为3.0mm由反射率曲线可见。 料，高阻抗表面通常由容性的金属或损耗频率选择表 测试结果与计算结果吻合的较 这说明新型人工电 面构成。这类吸波材料的基本工作原理通过传输线理 磁结构吸波材料具有较好的可设计性。 论获得了较好的解释，图1是其基本组成结构 ■■■■▣ d 6 Figure 1.Configuration of absorbers based on Figure 3.Reflectivity of one absorber with wideband 国1.基于高阻抗表面的吸波材料组成结构 图3 波材料的反射率曲线 根据传输线理论可知，接地基体禁效阳抗在低于 同时，研究了频率选择表面方阳取值对吸波性能 14波长的频带内为感性，在高于1/4波长的频带内为 的影响。通过传输线理论分析表明，对于给定吸波结 容性，而频率选择表面的等效阻抗则与此正好相反 构及其反射率侧值，频率选择表面方阻的取值必须满 如图2所示 因此 在较宽的频带内可以满 足一定的范围，其上下限为： 阻抗匹配，从而获得宽带吸波性能，本文将称之为宽 带型吸波材料。通常情祝下，通过采用电磁参数较大 的基体可以在一定程度上减小吸波材料的厚度，但同 时会导致吸收带宽的缩减。 2 利用数值仿真方法计算了基体厚度为3.0mm、介 —28 电常数为3.0的人工电磁结构吸被材料，频率选择表 面的方阻取值从200h /sq变化到350ohm/sq,仿真结 果如图4(a)所示。另外，通过控制碳浆掺杂量 印 了方阻分别为20、55和220ohm/sq的频率选择表面， 测试结果如图4(b)所示，其中，基体为2.7mm厚的 246 玻璃纤维增强环氧树脂的复合材料。从图4可以看出， 方阻上下限(1)和(2)很好的预测频案洗择表面 的方阻取值范围，可快速有效指导人工电磁结构吸波 材料的设计与优化。 97g.l.935068.99.002011 SciRe 21994-2014 China academic journal electronic publishing Hous http://www enki.net
文主要介绍基于高阻抗表面吸波材料的研究情况，并提 出目前存在的问题以及今后的发展方向。 2 人工电磁结构雷达吸波材料 传统的吸波材料大多是基于 Salisbury 吸波体，它 是将损耗电阻片置于距离接地基体中心频率的 1/4 波 长处位置，使反射电磁波相互干涉从而吸收电磁波， 是一种窄带型吸波材料。为了展宽其带宽，使用多层 结构技术是一种常用的方法，如典型的 Jauman 吸收 体。但是，这样会增加吸波材料的厚度，不利于实际 应用。因此，研究者提出了基于高阻抗表面的吸波材 料，高阻抗表面通常由容性的金属或损耗频率选择表 面构成。这类吸波材料的基本工作原理通过传输线理 论获得了较好的解释，图 1 是其基本组成结构。 Figure 1. Configuration of absorbers based on high-impedance surfaces 图 1. 基于高阻抗表面的吸波材料组成结构 根据传输线理论可知，接地基体等效阻抗在低于 1/4 波长的频带内为感性，在高于 1/4 波长的频带内为 容性，而频率选择表面的等效阻抗则与此正好相反 [13,14]，如图 2 所示。因此，在较宽的频带内可以满足 阻抗匹配，从而获得宽带吸波性能，本文将称之为宽 带型吸波材料。通常情况下，通过采用电磁参数较大 的基体可以在一定程度上减小吸波材料的厚度，但同 时会导致吸收带宽的缩减。 Figure 2. Impedance of the substrate and FSS 图 2. 基体和频率选择表面的阻抗特性 如果工作频率位于小于基体 1/4 波长的频带内， 即图 2 中的低于 1/4 波长频率的左边，这时吸波材料 的厚度可以远远小于工作波长，文中将称之为超薄型 吸波材料。事实上，超薄型吸波材料是宽频型吸波材 料的低频极限，因而二者在诸多方面是相通的。 图 3 是一种制备的宽带型吸波材料的实物照片及 其反射率曲线。频率选择表面采用简单的方块周期阵 列（下同），利用丝网印刷方法印制在基体表面，方 阻大小可以通过改变碳浆的掺杂量调控，基体材料为 玻璃纤维增强环氧树脂的复合材料，介电常数约为 4.1，吸波材料总厚度为 3.0mm。由反射率曲线可见， 测试结果与计算结果吻合的较好，这说明新型人工电 磁结构吸波材料具有较好的可设计性。 Figure 3. Reflectivity of one absorber with wideband absorption performance 图 3. 一种宽带型吸波吸波材料的反射率曲线 同时，研究了频率选择表面方阻取值对吸波性能 的影响。通过传输线理论分析表明，对于给定吸波结 构及其反射率阈值，频率选择表面方阻的取值必须满 足一定的范围，其上下限为[15]： 0 min 0 0 1 1 R Z (1) 0 max 0 0 1 1 R Z (2) 利用数值仿真方法计算了基体厚度为 3.0mm、介 电常数为 3.0 的人工电磁结构吸波材料，频率选择表 面的方阻取值从 20ohm/sq 变化到 350ohm/sq，仿真结 果如图 4（a）所示。另外，通过控制碳浆掺杂量印制 了方阻分别为 20、55 和 220ohm/sq 的频率选择表面， 测试结果如图 4（b）所示，其中，基体为 2.7mm 厚的 玻璃纤维增强环氧树脂的复合材料。从图 4 可以看出， 方阻上下限（1）和（2）可很好的预测频率选择表面 的方阻取值范围，可快速有效指导人工电磁结构吸波 材料的设计与优化。 Proceedings of 2011 China Functional Materials Technology and Industry Forum (CFMTIF 2011) 659 978-1-935068-99-0 © 2011 SciRes
8ea eedings of 2011 China Functional Materials Technology and Industry Forum (CFMTIF 2011) g标i (3) 兴{) (4) 其中，式(3)是基体磁导率关于工作频率的理想 a 0.91012410711920 频散关系，式(4)是带宽极限关于基体磁导率的关系。 图6是抹于不同频散特性基体的吸被材料优化反射率 曲线。基体的厚度为0.8m.图中样品编号越大，表 示磁导率的频散行为越强烈。由图可见，数值仿真结 果与上述的理论分析一致 0 (b) Figure 4.Reflectivity ofabsorber 10 varied FSSsurface tance fa)Simulated and (h) 图4.频率选择表面方阻对吸波性能的影形响(：数值仿真结 720 果，b:买验结果 30 010 12 另外，从图4(a)可以看到，在频率选择表面力 阻变化较小的情况下（如图中75-120ohm/sq的情况） Figure6.Reflectivity of utrathin absorbers with different 其吸波性能带宽变化很小，这就说明人工电磁结构吸 图《导率频特性对 斗吸收带宽的影响 波材料对方阻变化具有较好的稳定性。对于含碳类材 料的导电性能随若温度的升高逐渐增强，即PTC效应 目前国内外大部分工作都集中于高阳抗“表面 采用这举人丁申磁结物作为吸材制的基本结物， 的研究方面 则可有效提高吸波材料白 足性 因此 阻抗表面 波材料在耐高温吸波材料中也有较大的应用潜力。 决于吸波材料本身的电磁频散特性。图7是基于此结 构设计的3.0mm厚吸波材料的设计和测试反射率曲 线。这类吸波结构具有吸收频带宽（特别有益于改善 低频吸波性能)、厚度薄、密度小的优点，具有较大 的工程应用潜力。 1 bsorber 50 图5是一种超薄型吸波材料的典型反射率，材料 的总厚度仅为0.8mm。由图可见 这类吸波材料是 Figure 7.Refleetivity of the absorber based on the thick 种窄带型吸波材料，因而如何有效扩展其吸收带宽员 测试反射率曲线 目前亟待解决的问题。通过等效电路模型和阻抗匹配 的观点，指出采用具有频散特性的磁性基体可有效提 综上所述。新型人工申磁结构吸波材料且右灵 高其吸收带宽，基本结论如下： 的可设计性以及优异的吸波性能， 有塑解决目前存在 978-1-935068.99-02011ScRc 1994-2014 China Academie Journal Electronic Publishing Hous All rights rese ved //www.cnki.ne
(a) (b) Figure 4. Reflectivity of absorbers with varied FSS surface resistance. (a) Simulated, and (b) experimental 图 4. 频率选择表面方阻对吸波性能的影响（a：数值仿真结 果，b：实验结果） 另外，从图 4（a）可以看到，在频率选择表面方 阻变化较小的情况下（如图中 75~120ohm/sq 的情况）， 其吸波性能带宽变化很小，这就说明人工电磁结构吸 波材料对方阻变化具有较好的稳定性。对于含碳类材 料的导电性能随着温度的升高逐渐增强，即PTC效应， 若采用这类人工电磁结构作为吸波材料的基本结构， 则可有效提高吸波材料的温度稳定性。因此，这类吸 波材料在耐高温吸波材料中也有较大的应用潜力。 Figure 5. Typical reflectivity of the ultrathin absorber 图 5. 超薄型吸波材料的典型反射率 图 5 是一种超薄型吸波材料的典型反射率，材料 的总厚度仅为 0.8mm。由图可见，这类吸波材料是一 种窄带型吸波材料，因而如何有效扩展其吸收带宽是 目前亟待解决的问题。通过等效电路模型和阻抗匹配 的观点，指出采用具有频散特性的磁性基体可有效提 高其吸收带宽，基本结论如下： 0 2 2 ' 4 c Y dCf （3） 0 2 0 0 0 max 8 1 ' d （4） 其中，式（3）是基体磁导率关于工作频率的理想 频散关系，式（4）是带宽极限关于基体磁导率的关系。 图 6 是基于不同频散特性基体的吸波材料优化反射率 曲线，基体的厚度为 0.8mm，图中样品编号越大，表 示磁导率的频散行为越强烈。由图可见，数值仿真结 果与上述的理论分析一致。 Figure 6. Reflectivity of ultrathin absorbers with different frequency dispersive behaviors 图 6. 磁导率频散特性对超薄型吸波材料吸收带宽的影响 目前国内外大部分工作都集中于高阻抗“表面” 的研究方面，其实用厚膜吸波材料阵列替代传统的高 阻抗表面，将会获得更加优异的吸波性能，这主要取 决于吸波材料本身的电磁频散特性。图 7 是基于此结 构设计的 3.0mm 厚吸波材料的设计和测试反射率曲 线。这类吸波结构具有吸收频带宽（特别有益于改善 低频吸波性能）、厚度薄、密度小的优点，具有较大 的工程应用潜力。 Figure 7. Reflectivity of the absorber based on the thick absorbing material array 图 7. 基于新型结构吸波材料的设计和测试反射率曲线 综上所述，新型人工电磁结构吸波材料具有灵活 的可设计性以及优异的吸波性能，有望解决目前存在 Proceedings of 2011 China Functional Materials Technology and Industry Forum (CFMTIF 2011) 978-1-935068-99-0 © 2011 SciRes. 660
Proceedings of 2011 China Functional Materials Technology and Industry Forum(CFMTIF 2011) 袋 的“薄宽”的瓶颈问题，同时，对材料组分本征电磁 结构单元尺寸精度是影响人工电磁材料电磁响应 性能敏感性低，在隐身技术领域有着巨大的应用潜力。 的重要因素之一，特别是对于曲面等复杂形状材料与 3人工电磁结构雷达吸波材料发展展望 构件的制备，能够严格按照设计参数制备出实体材料 是件非常困难的事情。因此，为了获得广泛的应用， 目前新型人工电磁结构吸波材料是一个全新的领 相信将来一段时间内会集中在复杂人工电磁材料的制 域，存在许多问题和难点尚待突破。主要体现在以下 备工艺方面 几个方面： (1)新型人工电磁结构吸波材料的机理分析 References(参考文献) 作为一种新型的人工电磁材料，其具有很多独特 的性能，经过十几年众多科研工作者的努力，已经取 Tie un Cu Davd Smith and pen 2 得了很多令人振奋的研究成果，但是，建立完整的理 器 论体系还是远远不够的。因此，新型人工电磁结构吸 R.W.Ziolkowski,and A.Erentok.Metamaterial-based efficient 波材料的机理研究有待进一步深入研究。 electrically small antennas.IEEE TransactiononAntenas (2)多频谱人工电磁隐身材料的设计 tnmd2t al Comn 从探测技术的现状和发展来看，雷达、红外(3一 5μm、8~14um)和可见光(0.4~0.7um)探测设备及 寻的传感器目前并且在未来相当长的一段时间内仍将 扮演主要角色。因此简单地使用任何单波段的隐身材 料对减少总体威胁所起的作用都是有限的，因而隐身 91(18183518. 材料也必将朝多频谱兼容隐身的方向发展。在这一技 术领域，雷达和可见光兼容技术相对容易解决，难点 7337. T.Driscoll,S.Palit,M.M.Qazilbash,M.Brehm,et al.Dynami 在于雷达与红外的有效兼容。由于隐身机理不同，设 计概念迥异，雷达和红外兼容尤其是和低发射率材料 80 e p22007960810 9 J.Han,and A.I 的兼容具有很大难度，是多频谱兼容隐身亟待解决的 关键问题。而新型人工电磁材料的电磁响应主要发生 在基本组成结构单元与工作波长相当的频带内，因而 (10]B.Pendry,D.Schung.and Controlling electro. sB. 有望见助于新型人工电磁材料实现多频谱隐身材料。 cloak microwave trequency 200 (3)承载隐身多功能一体化 [12] 如前所述，基于人工电磁结构的吸波材料表现除 00 ground-plane cloak 了优异的吸波性能，且相信还有非常大的提升空间。 特别是随着武器装备对结构-功能一体化材料的迫切 [4 and des .and Giuliano Manara.Analysis en of ultra thin electromagnetic absorb 需求，决定了新型吸波材料结构化的必然发展趋势。 Ihigh impedanc ansactio 近年来，高性能复合材料逐渐在新一代武器装备上得 [15]Yonggiang Pang,Yongji 到应用，因而新型人工电磁结构吸波材料隐身结构承 载一体化的实现必将对隐身技术产生巨大的影响。 (4)人工电磁材料的制备技术及应用研究 661 978-1-935068-99-002011 SciRes ?1994-2014 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.enki.net
的“薄宽”的瓶颈问题，同时，对材料组分本征电磁 性能敏感性低，在隐身技术领域有着巨大的应用潜力。 3 人工电磁结构雷达吸波材料发展展望 目前新型人工电磁结构吸波材料是一个全新的领 域，存在许多问题和难点尚待突破。主要体现在以下 几个方面： （1）新型人工电磁结构吸波材料的机理分析 作为一种新型的人工电磁材料，其具有很多独特 的性能，经过十几年众多科研工作者的努力，已经取 得了很多令人振奋的研究成果，但是，建立完整的理 论体系还是远远不够的。因此，新型人工电磁结构吸 波材料的机理研究有待进一步深入研究。 （2）多频谱人工电磁隐身材料的设计 从探测技术的现状和发展来看，雷达、红外（3～ 5μm、8～14μm）和可见光（0.4～0.7μm）探测设备及 寻的传感器目前并且在未来相当长的一段时间内仍将 扮演主要角色。因此简单地使用任何单波段的隐身材 料对减少总体威胁所起的作用都是有限的，因而隐身 材料也必将朝多频谱兼容隐身的方向发展。在这一技 术领域，雷达和可见光兼容技术相对容易解决，难点 在于雷达与红外的有效兼容。由于隐身机理不同，设 计概念迥异，雷达和红外兼容尤其是和低发射率材料 的兼容具有很大难度，是多频谱兼容隐身亟待解决的 关键问题。而新型人工电磁材料的电磁响应主要发生 在基本组成结构单元与工作波长相当的频带内，因而 有望见助于新型人工电磁材料实现多频谱隐身材料。 （3）承载/隐身多功能一体化 如前所述，基于人工电磁结构的吸波材料表现除 了优异的吸波性能，且相信还有非常大的提升空间。 特别是随着武器装备对结构-功能一体化材料的迫切 需求，决定了新型吸波材料结构化的必然发展趋势。 近年来，高性能复合材料逐渐在新一代武器装备上得 到应用，因而新型人工电磁结构吸波材料隐身/结构承 载一体化的实现必将对隐身技术产生巨大的影响。 （4）人工电磁材料的制备技术及应用研究 结构单元尺寸精度是影响人工电磁材料电磁响应 的重要因素之一，特别是对于曲面等复杂形状材料与 构件的制备，能够严格按照设计参数制备出实体材料 是件非常困难的事情。因此，为了获得广泛的应用， 相信将来一段时间内会集中在复杂人工电磁材料的制 备工艺方面。 References（参考文献） [1] Tie Jun Cui, David R. Smith, and Ruopeng Liu. Metamaterials-theory, design and applications [M]. Springer, 2010. [2] D. R. Smith, J. J. Mock, A. F. Starr, and D. Schurig. Gradient index metamaterials [J]. Physical Review E, 2005, 71(03): 036609. [3] R. W. Ziolkowski, and A. Erentok. Metamaterial-based efficient electrically small antennas [J]. IEEE Transaction on Antennas and Propagation, 2006, 54(7): 2113-2130. [4] H. T. Chen, J. F. Ohara, A. J. Taylor, et al. Complementary planar terahertz metamaterials [J]. Optics Express, 2007, 15, 1084-1095. [5] M. Ambati, N. Fang, C. Sun, et al. Surface resonant states and superlensing in acoustic metamaterials [J]. Physical Review B, 2007, 75:195447. [6] H. Chen, and C. T. Chan. Acoustic cloaking in three dimensions using acoustic metamaterials [J]. Applied Physics Letters, 2007, 91(18): 183518. [7] N. Liu, H. Gao, L. Fu, et al. Three-dimensional photonic metamaterials at optical frequencies [J]. Nature materials, 2008, 7:31-37. [8] T. Driscoll, S. Palit, M. M. Qazilbash, M. Brehm, et al. Dynamic tuning of an infrared hybrid metmaterial resonance using vanadium dioxide [J]. Applied Physics Letters, 2007, 93(2): 024101. [9] J. Han, and A. Lakhtakia. Semiconductor split-ring resonators for thermally tunable, Terahertz metamaterials [J]. arXiv, 2008, 0808.3183. [10] J. B. Pendry, D. Schurig, and D. R. Smith. Controlling electromagnetic fields [J]. Science, 2006, 312:1780. [11] D. Schurig, J. J. Mock, B. J. Justice, et al. Metamaterial electromagnetic cloak at microwave frequency [J]. Science, 2006, 314(5810), 977-980. [12] R. Liu, C. Ji, J. J. Mock, et al. Broadband ground-plane cloak [J]. Science, 2009, 323(5912):366-369. [13] B. A. Munk. Frequency selective surface-theory and design [M]. Wiley-Interscience, 2000. [14] Filippo, Agostino Monorchio, and Giuliano Manara. Analysis and design of ultra thin electromagnetic absorbers comprising resistively loaded high impedance surfaces [J]. IEEE Transaction on Antennas and Propagation, 2010, 58(5): 1551-1558. [15] Yongqiang Pang, Yongjiang Zhou, and Jun Wang. Equivalent circuit method analysis of the influence of frequency selective surface resistance on the frequency response of the metamaterial absorbers [J]. Journal of Applied Physics, 2011, 110:023704. Proceedings of 2011 China Functional Materials Technology and Industry Forum (CFMTIF 2011) 661 978-1-935068-99-0 © 2011 SciRes