利用吸收体降低弹翼RCS的实验研究

简要介绍微波吸收体在弹翼阻抗匹配技术中的应用，阐述了微波吸收体设计的基本方法，探讨了吸收体对降低弹翼RCS的作用机理，并给出相应的实验结果。     

微波吸收材料吸收体的配方及选材

微波吸收材料是对微波具有吸收作用,而反射、散射极小的材料。它是微波技术不可缺少的材料。 (一) 作为吸收微波的物质(简称吸收体)有:1.电介质型吸收体,如钛酸钡、碳化硅、铝粉、铜粉等;2.电阻型吸收体,如石     

微波吸收体加工工艺试验

前言带状线定向耦合器是目前微波系统、微波仪器中常用的一种微波元件,它具有方向性高,频带宽,耦合度平坦等突出的优点。定向耦合器中的吸收体的性能的好坏,直接影响到方向性的优劣,而吸收体的性能,一是取决于材料的质量,二是取决于吸收体的几     

物理光学法在吸收体散射特性研究中的运用

针对渐变微波吸收体因电尺寸大、结构复杂、锥齿间电磁耦合强而难于直接用数值方法直接计算其散射场的难题,提出用物理光学法和天线阵列相结合的技术计算其散射场.在入射波频率给定的条件下,给出涂覆有耗介质导体二面角和一维导体二面角阵列的雷达散射截面RCS(Radar Cross Section)随散射角变化计算例子,以及由涂覆有耗介质导体二面角阵组成的渐变微波吸收体的后向RCS随涂覆介质厚度变化的计算实例.表明本方法计算速度快,效率高,解决了渐变微波吸收体因电尺寸大而无法直接计算其散射场的难题,为电大尺寸渐变微波吸收体的设计提供了一种有效可行的计算方法.     

基于准周期阵列可调微波吸收体

在传统准周期阵列吸收体单元图形间集成一系列PIN二极管,通过控制PIN二极管偏置电流大小,可以实现吸收体反射特性的动态调节.自主设计了3种不同单元图形的可调微波吸收体,采用正弦信号和直流偏置相结合的激励方法,实现了吸收体PIN二极管阵列的有效驱动.微波反射率测量结果表明:在2～8GHz和8～17GHz两个频段,具有反射率动态可调特性.通过比较不同图形动态反射率曲线,发现由于不同单元图形对应的电感电容不同,反射曲线各异,通过对单元图形设计,可以实现特定的吸波要求.     

高功率微波弹的杀伤效果分析

根据高功率微波弹微波脉冲的攻击入射角,给出了高功率微波弹杀伤区域模型,结合高功率微波损坏和干扰电子元器件的能量阈值,提出了高功率微波弹对目标的失效区、干扰区及安全区的概念,并建立相应的数学模型进行了示例分析,为高功率微波弹攻击参数的设定及实际的作战运用提供了理论依据。     

高功率微波弹最大毁伤效能分析

提出了高功率微波弹等功率密度曲面“腰”、“毁伤截面”等概念。建立了高功率微波弹的最大毁伤面积分析过程:结合微波弹的功率、增益和微波脉冲的半角宽度等参数确定等功率密度曲面的表达式;对等功率密度曲面进行曲面等效建模,相对于传统的锥形建模,文中的方法误差更小。采用微波弹为参考,旋转地面的坐标系对毁伤截面的面积进行了分析。结合公开的高功率微波弹型号和雷达设备型号,对微波弹以不同角度打击雷达设备的最大毁伤面积和相应的微波弹起爆高度以及微波弹对雷达网攻击的最佳匹配角进行了分析,验证了文中方法的可行性。     

外壳为聚苯乙烯硬泡沫的角锥吸波材料

随着使用频率的降低,微波暗室角锥吸收体的高度也相应增加。传统的聚氨脂泡沫角锥吸收体由于在浸渍和烘干方面存在困难,因而不易制作。为避免聚氨脂泡沫角锥吸收体在大尺寸时浸渍和烘干的困难,以聚苯乙烯硬泡沫板为外壳,以聚苯乙烯泡沫小球和吸波材料混合体为充填物的新型角锥吸波材料已开发成功。聚苯乙烯泡沫具有低密度,高阻燃和低介电常数的特点,因而保证了吸收体的重量轻,阻燃好,吸收性能高的要求。而且吸收体表面平整,洁白,采光好。试验结构表明,500mm高度的吸收体,在2.6-18GHz频率范围内,反射率基本上都优于-50dB。     

相控阵雷达在高功率微波弹攻击下的生存能力分析

高功率微波弹作为一种针对电子设备的新型武器,对雷达等电子设备的生存能力带来了新的威胁.分析了高功率微波弹毁伤相控阵雷达的机理,对2种不同天线形式的相控阵雷达在遭受高功率微波弹攻击时的生存能力进行了仿真分析.     

材料参数测量误差对吸波材料优化设计结果的影响

根据吸波材料电磁反射系数的传输线理论进行优化设计是微波吸收材料研究的重点,微波吸收材料的吸波效果与其电磁参数(介电常数与磁导率)和材料厚度密切相关,电磁参数测量的准确性与微波吸收材料厚度制作的精确性,对微波吸收效果有很大的影响。通过理论计算分析,探讨了电磁参数测量误差对微波吸收材料优化设计结果的影响,并讨论了微波吸收体厚度制作误差对微波吸收材料吸波效果理论计算值对优化值偏离的影响。     

某高超音速导弹用新型天线透波隔热装置设计

透波隔热装置是高超音速导弹用天线设计的关键部件之一.通过石英纤维增强氮化物陶瓷透波材料和二氧化硅气凝胶复合隔热材料的选用,采用合理隔热装置结构设计,经样件热防护性能测试,有效的降低了天线体及馈线温度,证明该方案满足高超音速导弹天线设计需求,可在后续工程中推广使用.     

气动力/直接力复合控制拦截弹的气动外形设计及弹道仿真

随着战术导弹、高速飞机等被拦截目标的性能不断提高,对气动力/直接力复合控制的拦截弹的性能提出了更高的要求.为了满足这种要求,结合复合控制拦截弹的战技指标要求和气动力/直接力复合控制的特点,采用拦截弹一体化设计思想,深入分析了各种典型气动外形的特点,给出了为何选择细长弹体+X型尾舵控制的无翼式气动外形而非其他气动外形的原因,在此基础上得到气动外形设计结果并进行气动数据的工程估算.最后通过飞行能力仿真实验,通过对射程、射高、所需攻角、过载能力等分析,验证了该气动外形设计可以满足拦截弹性能要求.     

浸渍层厚度对蜂窝吸波性能的影响

研究了浸渍层厚度对双层蜂窝材料吸波性能的影响。结果表明：蜂窝材料的吸波性能不仅与浸渍层的电磁参数有关,还与其厚度有关。随浸渍层厚度的增加,蜂窝材料的吸波性能逐渐增加;厚度达到一定程度后,高频吸波性能增加,而低频吸波性能则降低。     

热处理对羰基铁粉磁性能和吸波性能的影响

为了改善羰基铁粉的微观结构和吸波性能,对羰基铁粉吸收剂在氮气氛下进行了热处理,热处理温度为300℃,热处理时间为30 h,研究了羰基铁粉的磁性能和在2～18 GHz的吸波性能。以热处理前后羰基铁粉作为吸收剂制备了单层吸波涂层,涂层的厚度为1.2 mm时,热处理羰基铁粉吸波涂层在10.2～15.4 GHz反射率R小于-10 dB,反射率小于-10 dB的频宽为5.2 GHz,反射率小于-5 dB的频宽为10 GHz;最大吸收峰在12.8 GHz,反射率R为-22.68 dB。磁性能研究表明,热处理后随着矫顽力的增加,在2～18 GHz羰基铁粉的微波吸收峰向高频移动,而且吸收峰变宽,吸波性能得到大幅提高。     

扁平化对FeSi吸波材料微波电磁性能的影响

为阐明吸收剂颗粒形状与吸波材料微波电磁性能之间的关系,采用机械球磨工艺对气雾化球形FeSi合金粉末进行扁平化处理并制成FeSi吸波材料。借助SEM和矢量网络分析仪,研究了球磨时间对FeSi颗粒形貌及1～18GHz内吸波材料电磁参数与吸波性能的影响。结果表明:随着球磨时间的增加,FeSi颗粒的扁平率增大。与未球磨样品相比,球磨32h的FeSi合金吸波材料的ε'在整个频率范围内增大了0.5倍,μ'(在1GHz时)由1.24增大到1.94,μ"(在1GHz时)由1.00增大到1.30。扁平化处理明显改善了FeSi吸波材料的低频吸波性。     

利用频率选择表面改善微波吸收材料S波段的吸波性能

研究了如何利用金属周期性频率选择表面(FSS)的频率特性来改善微波吸收材料S波段的吸波性能。利用频率选择表面的等效电路和传输线理论分析了FSS和吸波材料涂层双层结构的微波反射特性。采用基于有限元方法的电磁波全波分析软件设计并仿真分析了FSS的结构和尺寸,实际制作了FSS和吸波材料涂层双层结构,测量了微波反射性能。理论分析和实验研究表明,利用FSS可以明显改善吸波材料涂层S波段的吸波性能,展宽涂层的吸波带宽,从而改善吸波材料的低频吸波性能。     

镀镍中间相沥青基碳纤维的吸波性能

为了改善中间相沥青基碳纤维的磁性能和吸波性能,通过化学镀工艺在中间相沥青基碳纤维表面均匀包覆了金属镍,研究了镀镍中间相沥青基碳纤维的磁性能和微波吸收性能。以镀镍中间相沥青基碳纤维作为吸收剂,环氧树脂为基体制备了单层吸波涂层,涂层的厚度为1.02 mm时,吸波涂层在15.4~18 GHz反射率R小于-10 dB,最大吸收峰在18 GHz,反射率R为-20.74 dB。探讨了镀镍中间相沥青基碳纤维的吸收机理,在含镀镍中间相沥青基碳纤维的吸波涂层中,镀镍中间相沥青基碳纤维作为偶极子在电磁场的作用下,会产生耗散电流,在周围基体作用下,耗散电流被衰减,从而电磁波能量转换为其它形式的能量,主要为热能,这是镀镍中间相沥青基碳纤维偶极子吸波涂层的主要吸波机理。     

多层混合填充吸波材料的三目标粒子群优化

使用多层结构来离散自由空间到金属衬底之间理想的连续阻抗变化过程是吸波材料设计的重要方 法之一,较多层数的精细结构能够更好地逼近这一连续变化过程以获得更理想的吸波性能,但也会增加工程实现成 本和复杂度。因此,实际工程中往往需要在结构层数和逼近精度等诸多相互矛盾的因素之间寻求平衡。文中采用 石墨烯纳米片(GNS) / 片状羰基铁颗粒(FCI)混合填充的多层吸波材料,在由极化无关的宽带宽角吸波性能、FCI 填 充量以及最终层数这三个指标所张成的三维目标空间中,基于粒子群优化对多层吸波材料进行了优化设计。结果 显示,相比于吸波性能和磁性粒子填充量二维空间中的设计结果,在FCI 填充量仅需增加不到3. 3 wt%的情况下,即 可使所需层数下降50%并保持原有吸波能力的98%;不进行优化的GNS 填充量仅增加0. 6 wt%,层数显著减少,吸 波材料的总厚度降低了14%,综合性能也提高了27. 9%。此外,与其它不同优化策略的系统进行了对比,文中设计 为混合填充吸波材料的多目标优化提供了一定参考。     

电磁吸波材料研究进展

阐述了常见的吸波材料种类及其特点,吸波材料的研究现状,重点介绍了纳米铁氧体吸波材料及其制备方法。笔者采用柠檬酸盐sol-gel法制得了均匀包覆铁氧体的空心微珠为基的复合材料,其吸波性能良好。最后指出吸波材料的发展趋势为纳米化、多元化和多介质化。     

对微波弱吸收物质的辅助性加热

本文讨论了５种对微波弱吸收物质的辅助性加热方法，认为通过辅助性加热方法，微波弱吸收物质仍能微波加热，从而可以开辟微波能应用新领域。