单层雷达吸波涂层电磁参量匹配解析式的推导及其应用

从电磁场理论出发,严格推导了单层雷达吸波涂层的等效表面阻抗公式,得出了单层雷达吸波涂层反射系数的计算公式,在此基础上推导了基底材料为金属体时单层雷达吸波涂层的两条设计原则,得出了电磁参量的匹配解析式,最后讨论了这两条设计原则的应用.     

红外隐身涂层的制备及其与雷达吸波涂料的兼容性研究

采用双层涂覆的方法制备了雷达.红外隐身兼容涂层,研究了红外隐身涂层的填料种类、含量以及涂层厚度对雷达隐身涂层吸波性能的影响,通过优化条件得到对雷达吸波性能影响最小的红外隐身涂层.实验结果表明,用双层涂覆的方法,以特殊形态片状微米级铝粉作为顶层红外隐身涂层的填料,填充量为40%,且涂层厚度达到20μm时,涂层的红外发射率可达0.15左右,其对底层雷达吸波层吸波性能的影响较小.     

不同吸波涂层对三维复杂目标的RCS影响的分析

利用有限元-快速多极子算法(FEM-FMM)分析了三维复杂目标涂有不同吸波涂层的雷达散射截面(RCS).以圆锥体为例,详细计算分析了涂敷有耗各向同性、正单轴各向异性、负单轴各向异性和纳米吸波材料4种典型吸波材料对目标电磁散射特性的影响,并首次讨论了每种吸波材料随不同涂层厚度对RCS的影响,得到了最佳隐身效果的吸波材料和涂层厚度的组合.结果表明,涂敷最佳吸波材料目标的后向RCS比目标没有吸波涂层时可以降低16.6dB.     

雷达吸波材料反射波极化特性分析

极化特性是综合评价雷达吸波材料的一个重要标准，文章从多层雷达吸波材料的反射系数公式出发，研究了多层雷达吸波材料反射波的极化特性；然后重点研究了入射波为圆极化波时反射波的极化特性，对于雷达吸波材料的设计具有指导意义。     

太赫兹雷达及其隐身技术

近十多年来,太赫兹波技术领域基础研究的蓬勃发展带动了其应用领域的迅速扩大。本文主要介绍了应用于军事领域的太赫兹雷达的特点、国内外研究情况和存在问题,以及应用于隐身技术领域的泡沫型太赫兹吸波材料、太赫兹吸波涂层、左手材料的研究进展。     

影响低发射率涂层与超材料吸波体兼容的关键因素探究

为了实现8~14μm波段低反射率涂层与超材料吸波体的兼容隐身,探究了影响低发射率涂层与超材料兼容性能的关键因素。采用IR-2型发射率测试仪测定涂层在8~14μm波段的发射率,用弓形法测量了超材料涂覆涂层前后的反射损耗曲线,并采用矢量网络分析仪测试了涂层电磁参数。结果表明,涂覆低发射率涂层后,可将超材料吸波体的红外发射率降至0.126,但是其对超材料吸波体原有吸波特性影响较大,平均反射损耗以及吸收带宽都有所减小。在涂层4个电磁参数中,介电常数实部为影响低发射率涂层与超材料兼容的关键因素,低发射率涂层的介电常数实部较高,导致本征阻抗较小,与自由空间的阻抗不匹配,对雷达波的反射较多,涂覆后对超材料吸波体原有反射损耗特性影响大。     

涂覆吸波材料目标RCS测量校准试验研究

雷达吸波涂层易受涂覆工艺、物理特性和气动应力等因素影响而破坏飞机整体的隐身特性。为评估雷达吸波涂层状态,在紧缩场对涂覆雷达吸波材料的目标展开RCS测量和分析。雷达散射测量系统的测量精度受定标体几何参数精度、测量方法、校准方法、系统稳定性等多种因素影响。在金属球定标体几何参数、场地制造装配精度和安装定位精度等已溯源至国家基准的基础上,针对测量和校准需求,研究了替代置换法的测量校准原理,开展了测量和校准试验,结果表明:在扫频测量基础上,通过时域频域变换、背景矢量对消、时间窗等技术滤除杂波干扰而获取线性度较好的系统校准曲线,用于涂覆雷达吸波材料目标的RCS测量校准,能有效提高测量效率和精度,确保量值一致,满足隐身飞机雷达隐身状态监控和校准需求。     

网格化处理对隔磁片雷达频段吸波特性的影响

通过对0.1 mm厚的隔磁片进行网格化处理,制备隔磁片材料的周期结构,研究了网格尺寸、隔磁片磁导率对雷达频段吸波性能的影响.结果表明,网格化处理显著提高了隔磁片在雷达频段的吸波性能,材料原始状态的吸波性能越好,网格化处理后的吸波性能提升越高,而隔磁片磁导率并未呈现对雷达频段吸波性能的正相关影响规律.经10 mm方格化处理,磁导率30、80的隔磁片具有优异的Ku波段吸波性能;磁导率120的隔磁片,具有优异的8～18 GHz宽频带吸波性能,优于相同厚度的雷达吸波涂层,具有较强的工程应用价值.     

基于超材料的双频微带天线RCS减缩研究

针对双频微带天线的带内雷达散射截面减缩问题,提出了一种加载型微带天线。通过在贴片周围加载吸波超材料,天线的带内雷达散射截面得到有效减缩。该超材料吸波体仅由两层金属及其中间的有耗介质组成,底面金属不刻蚀,顶面由双环方形贴片组成。仿真结果表明:当天线周围加载吸波材料后,在保持天线辐射性能基本不变的情况下,双频带的雷达散射截面分别获得8.0d B和5.5d B的减缩。     

纳米复合薄膜吸波剂的研究

作为三种重要的革新技术之一,隐身技术已经成为两栖和电磁相结合的现代集成战争的最重要和有效的手段。特别是雷达吸波材料在隐身技术中处于举足轻重的地位。指出,纳米复合和多层吸收材料是未来雷达吸收材料的研究热点和发展方向,而有效的雷达吸收涂层的涂覆方法可获得低密度、薄厚度、宽频带、强吸收的效果。     

非晶硅太阳电池减反射膜的设计

基于非晶硅太阳电池的工作原理,对其减反射膜进行研究．根据四分之一波长作用原理得到反射率最小时的厚度优化参数．单层减反射膜选用ITO（m=2．0,d=75nm）,加权平均反射率为5．91％．双层膜选用MgF2／ITO,厚度分别为111nm和75nm,加权平均反射率为3．72％．此外,还作出反射率随波长的变化曲线,并通过计算仿真结果进行比较说明如何选材：对于单层减反射膜,采用折射率小的材料能取得更好的效果,而对于双层减反射膜,采用折射率上低下高形式,能取得更好的效果．     

偶联剂对吸收剂的作用及吸波涂层性能的影响

经偶联剂处理的吸收剂对吸波涂层性能的影响表现在:与粘结剂的润湿性得到改善,将其用于制备吸波涂层,涂层的附着力提高,柔韧性变好,抗冲击强度提高;但吸收剂的复介电常数降低,复磁导率变化不大,吸波涂层的吸波性能降低,在8~18 GHz频段,反射率的增加在0.2~0.4 dB之间。     

聚氨酯乳液／纳米石墨微片复合导电涂料的制备及其电磁屏蔽性能

以纳米石墨微片为导电填料,聚氨酯乳液为基体,制备水性导电复合涂料,研究其导电性能和电磁屏蔽性能。结果表明,质量分数为35wt％纳米石墨微片,粘度区间160～180MPa·s,质量分数为2％的OP-10分散剂为最佳配方,最佳施工工艺为超声波分散30min后喷涂,涂层厚度控制在80um左右,在65℃的条件下固化。通过该法制备得到的导电涂料,其涂层表面电阻率降低至7．5Ω·cm^-2,平均的电磁屏蔽效能在27dB左右（300kHz～1．5GHz）。     

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。     

La_2O_3对激光熔覆镍基纳米Al_2O_3复合涂层组织和性能的影响

采用激光熔覆技术在Q235钢基体上制备了不同La2O3含量的镍基纳米Al2O3复合涂层。通过扫描电镜观察分析了熔覆层的微观组织结构,并对熔覆层的显微硬度和摩擦磨损性能进行了测试。试验结果表明,加入1.5wt%稀土La2O3时,熔覆层组织显著细化,由细小的等轴树枝晶和共晶组织组成,熔覆涂层的显微硬度在651.4HV0.2至732.4HV0.2之间,耐磨性能显著提高。     

微晶玻璃基吸波涂层材料的介电性能研究

吸波涂层大部分是以有机材料为载体,在其中添加导体(如W,Mo)或半导体材料(如SiC,TiC,TiO2),然而,有机载体的高温耐受温度不超过200℃,高温热稳定性很差。一般无机材料的高温耐受性较好,其中研究较多的几种材料包括TiC、TiO2以及通过不同手段制备的SiC等。为了提高吸波涂层的耐热性能,文中实验采用Mg-Al-Si系微晶玻璃作为基体材料,通过向微晶玻璃中加入不同吸波介质材料,包括含量相同的TiC、TiO2以及干法制备的SiC和通过湿法制备的SiC;对比了相同含量,不同吸波材料的介电性能;探究了作为吸波涂层材料吸波能力较强的介质材料。结果表明:TiC在X波段和Ku波段的吸波能力都较为突出,并且比不同制备方式的SiC的吸波能力强。通过显微结构的表征发现,在微晶玻璃中的TiC材料分布均匀,颗粒细小,有利于材料吸波。经过测试,试验制得的样品可在800℃的空气中反复使用,介电性能无明显变化,具有较好的的高温热稳定性和抗氧化性。     

La0．8Sr0．2Mn0．98-xFexNi0.02O3吸波性能研究

用溶胶-凝胶法制备了La0．8Sr0.2Mn0．98s-xFexNi0.02O3（x=0．08,0．10,0．12,0．14）粉晶,用矢量网络分析仪测量了样品在2～18GH：频段内的微波吸收特性曲线。研究结果表明,样品都有一个吸收峰,峰高及位置随x不同而异。其中,x=0．10,厚度1．80mm,吸收峰高达23dB,在2～18GHz频段吸收带宽6GHz（〉10dB）。掺杂Mn位,可以改变材料的电磁参数,改善材料的微波吸收性能。     

（Pb0.76Ca0.24）TiO3薄膜电畴反转行为的压电力显微镜研究

用溶胶-凝胶法在（Pt／Ti／SiO2/Si）衬底制备了（Pb0.76Ca0.24）TiO3（PCT）薄膜。利用扫描力显微镜（SFM）的压电响应模式（PFM）观测了PCT薄膜的纳米尺度畴结构。畴结构和晶粒尺寸相关,尺寸在100nm左右的晶粒表现为单畴,尺寸较大的晶粒表现为多畴。利用压电力显微镜研究了PCT薄膜中电畴的极化反转行为。通过SFM探针对畴施加一系列直流偏压极化,在每次极化后,利用压电响应模式扫描进行压电力成像,获得了与极化电压相关的畴反转信息。用探针施加电压对薄膜极化后,在不同的时间进行压电力成像,研究了电畴的退极化行为。     

吸收涂层法抑制龙虾眼透镜杂散光

龙虾眼光学的灵感来自于生物界中龙虾眼睛独特的结构形式。龙虾眼透镜的像点是十字形分布,由焦臂、焦点组成,在光波段应用存在明显的背景杂光,严重制约了其应用。通过对龙虾眼透镜的聚焦过程进行分析,提出了使用吸收涂层法对龙虾眼透镜杂散光进行抑制,综合运用末端涂层法和贯穿涂层法消除十字焦臂及背景光从而抑制杂散光。通过使用杂光分析软件进行建模对比分析表明,在不降低中心焦点照度的前提下,使用吸收涂层可以显著抑制龙虾眼透镜的杂光。背景杂光水平降低约一个数量级,而十字焦臂弥散减小并且强度下降约40%。从而可以明显提高信噪比与图像的对比度。