嵌入分形频率选择表面的低频超薄吸波层的设计

研究了频率选择表面对超薄多层微波吸波体在低频(L和S频段)吸波性能的影响. 分别采用硫化工艺和激光刻蚀方法制备出传统的微波吸收材料(MAM)--橡胶板和FSS层, 然后利用它们合成多层微波吸波体(MMA)样品, 在NRL弓形法测试系统中测量该样品的反射率. 发现随着FSS层在传统吸波材料层中的引入, 确实可以增强整个多层吸波体在低频段的吸波性能. 实验结果显示, 当两个FSS层在多层吸波体中适当排列时, 可以在1 GHz得到一个–3.49 dB的反射率峰值, 最大反射峰值可达–9.35 dB, 这时的样品厚度是1.8 mm. 本研究为吸波材料的吸波性能向低频段的拓展提供了一种有效的方法.     

频率选择表面谐振特性在玻璃钢结构吸波材料中的应用研究

研究了频率选择表面(FSS)的谐振特性对玻璃钢(FRP)结构吸波材料吸波特性的补偿提高作用。为了提高FRP在8~11 GHz频段内的吸波特性,利用有限元法仿真设计了圆环孔径型以及双方环贴片型两种不同图形样式的FSS,并用自由空间法对其谐振特性进行了测试,最后利用FSS谐振特性对FRP在8~11 GHz频段内的吸波特性进行了补偿优化。结果表明,利用FSS在对应频段内的谐振特性,能够将FRP在8~11 GHz频段内的反射率全频段降至–10 dB以下,从而大幅度提高了FRP的雷达吸波特性。这为玻璃钢结构吸波材料的隐身化研究开辟了一条新的途径。     

片状FeCoZr合金吸收剂吸波性能的正交实验

采用气雾化和机械球磨结合的方法制备片状FeCoZr合金磁粉吸收剂,利用正交实验综合研究了球磨时间、吸收剂粒径和含量对吸波材料在2～18GHz内吸波性能的影响。结果表明:在设计范围内,各因素对吸波材料反射损耗的影响顺序从大到小为:球磨时间、粒径和质量分数;获得的最佳工艺条件:球磨时间为15h、吸收剂粒径小于48μm及其质量分数为75%,从而实现了对吸波材料性能的优化设计。     

频率选择表面谐振特性在吸波材料中的应用

利用等效电路法(ECM)及时域有限差分(FDTD)算法分析了频率选择表面(FSS)在2.0～18.0GHz的传输特性,并进行自由空间法测试;同时对含FSS复合吸波材料进行了仿真分析与弓形法反射率测试。结果表明,利用FSS谐振特性与吸波材料吸收特性相互作用,反射率小于–10.0dB的合格带宽可达到7.2GHz(5.0～12.2GHz),有效展宽了反射率曲线的合格带宽,实现了吸波材料吸收性能的宽频化设计。     

双波段频率选择表面复合材料的性能研究

以三阶正十字分行贴片旋转45°得到的图形为基本周期单元,设计了一种新型周期图案的频率选择表面(FSS)。将FSS和聚甲基丙烯酰亚胺泡沫复合制备得到双波段频选复合材料,通过对频率选择表面尺寸和泡沫厚度的设计,研究了其在1～18 GHz内的电磁波插损。研究结果表明,当FSS厚为12 μm,边界宽为30 μm,两侧泡沫厚为5 mm时,双波段频率选择超材料在特定的频段内电磁波插损的实验值和仿真值基本一致,即在2.5~35 GHz及8.5~11 GHz频段内,90%频点插损值小于0.9 dB;随着电磁波入射角的偏移,带内插损值增大,有效带宽减小。