东南大学《AMT》：石墨烯启用的灵活和双调谐雷达吸收器

成果简介

灵活和可调谐的雷达吸收器 (RA) 在隐身技术和电磁幻觉中都非常需要，用于隐藏复杂目标，如飞机和无人驾驶飞行器，使其免受雷达探测。作为一般方法，采用诸如变容二极管和电阻器的常规集总元件来实现RA的频率和/或幅度可调性。然而，尽管有复杂的馈电网络和复杂的制造工艺，但这种方法在将传统的刚性部件与柔性基板集成方面表现出很大的困难。因此，实现双可调和灵活的RA是一个巨大的挑战。

本文，东南大学信息科学与工程学院刘震国副教授等研究人员在《ADV MATER TECHNOL》期刊发表名为“Flexible and Dual-Tunable Radar Absorber Enabled by Graphene”的论文，研究首次设计并通过实验表征了具有独立控制频率和幅度的灵活双可调RA。最重要的是，实现幅度和频率的控制完全基于石墨烯的可调谐性，没有任何集总器件和复杂的馈电网络，甚至不涉及任何金属。因此，这种双可调 RA 显示出灵活、轻量和环保的优先级。虽然这项工作中的原型在微波光谱中运行，但由于石墨烯的固有可调谐性，也可以获得毫米或太赫兹光谱带的可调谐功能。

图文导读

图1、石墨烯基吸收体的晶胞。

图2、石墨烯基吸收体晶胞的侧视图和模拟反射系数

图3、a) GSS和PGSS中石墨烯的电阻分别为1000和200Ω sq -1时，所提出的吸收器在9.88GHz 的电场分布。b) GSS 和PGSS中石墨烯的电阻分别为100和200Ω sq -1。

图4、分析模型。a) 具有集总电路元件的等效传输线 (TL) 模型。b，c）在不同配置下，从 TL 模型计算的反射系数与使用 CST 软件模拟的反射系数的比较。d,e) 不同配置下的计算输入阻抗。

图5、a) 实验测量装置。实验测量的不同偏置电压下的反射系数施加到 b) 图案化 GSS 中的石墨烯电极和 c) 顶部GSS中的石墨烯电极。

小结

结果证明，即使在保形弯曲条件下，所设计的吸收器也可以用于非平面隐身。同时，环保、轻量化的石墨烯特性可能使所提出的吸收体在隐身和隐身技术的应用中处于领先地位。

文献：https://doi.org/10.1002/admt.202200028