可调谐超材料吸波体的数值仿真研究

设计了一个由周期排列的金属电谐振环(the electric ring resonator,ERR)与短导线(FR-4基板上)组合而成的超材料吸波体.在某一频段,该超材料吸波体能同时产生强的电谐振与磁谐振.采用数值仿真方法,在8-12GHz波段计算了该超材料的S参数,并分析了其吸收率变化规律.单层超材料吸波体在9.27...     

超材料吸波体吸波特性研究

设计了一个强谐振超材料吸波体,它由电谐环振器(Electric ring resonator)和短导线组合而成.采用数值仿真法,在8～12GHz波段提取了这种超材料的s参数,并计算了其吸渡率.单层超材料吸波体在10.2GHz处达到吸收峰,吸波率达91.3%.多层组合吸渡体在9.72GHz处峰值吸波率接近100%.与传统吸波材料不同的是,该超材料吸波体完全由金属结构组成,通过对介电常数和磁导率的灵活调节,经优化设计即可实现对入射电磁波的高吸收.另外,通过尺寸变化的多层组合结构,利用不同吸波频段的叠加效应,实现了对吸波频带的拓宽.     

吸波材料的研究现状及其发展趋势

阐述了吸波材料的概念及其在民用和军事领域的重要应用。根据电磁波在介质中的传播理论,介绍了吸波材料的吸波原理;在此基础上较详细地介绍了吸波材料的分类,重点介绍了铁氧体、碳化硅纤维、导电高聚物、智能吸波材料、手性材料、纳米吸收剂等传统吸波材料和新型吸波材料的研究现状及其特点,最后展望了吸波材料未来的发展趋势。     

电磁吸波材料的研究现状与发展趋势

随着电子设备在军事、通讯、医疗、交通等领域的广泛应用,电磁干扰和电磁辐射问题日益加剧。电磁吸波材料可以将进入材料内部的电磁波能量转化为热能或其他形式的能量耗散掉,是一种直接有效的电磁污染防控手段。因此,国内外研究者围绕高性能吸波材料的开发及应用投入了大量研究。结合国内外研究现状对电磁吸波材料的吸收理论进行了简要概述,并对吸波材料的分类进行了总结归纳,重点探讨了吸波材料结构设计对电磁波吸收性能提升的作用机制,最后从吸波材料应用的“兼容化、复合化、智能化、环保化”方面对其发展趋势进行了展望,旨在为新型及高性能吸波材料的开发提供研究思路和理论依据。     

可电调谐超材料研究

超材料的谐振特性与其周期单元特性相关,周期单元的某一或是某几个参数的改变可以实现对超材料反射特性的调谐。利用有源集总元件的可变电阻特性,结合超材料设计,通过仿真优化和实验制备得到可电调谐超材料;分析对比了两种不同的布线方式所带来的不同的反射率特性和可调谐特性;并采用等效电路法对主动FSS层的阻抗特性进行了分析。     

吸波材料与超材料复合结构吸波性能研究

吸收频带宽、吸收能力强一直是吸波材料研究所致力的目标。在碳纤维布/CIP/环氧树脂结构吸波材料的基础上,复合金属短线网格结构的超材料,利用CST MWS软件的谱域法对吸波材料与超材料的复合结构进行仿真。发现设计合适的金属线间距(a=4 mm)和超材料距表面的复合位置(d=2 mm),能合理调节复合结构的电磁参数,将反射率在2～18 GHz低于-10dB的带宽由3 GHz拓宽至12.4 GHz。     

叠层结构电磁超材料吸波体的特性研究

以现有的电磁超材料吸波体的主要方案为基础,对吸波体结构进行改进,研究并比较了相同单元叠层结构、不同单元叠层结构超材料吸波体的性能。根据仿真分析得出:适当增加相同单元叠层结构的层数,不仅吸波率得到提升,还会出现多个吸波峰;此外,不同单元叠层结构,在参数合理配置时,不仅拥有相同单元叠层结构的多频段、高吸波率、宽频带等优点,还可以实现近100%吸波率的完美吸波。     

超材料吸波体研究进展与展望

采用吸波材料的隐身技术是最重要的隐身方式之一,它被广泛地应用在军用和民用等各个领域。综述了当前国内外吸波材料的最新研究进展,介绍了吸波原理及吸波材料的分类及其应用。重点论述了超材料吸波体的分类和研究现状。最后展望了超材料吸波体的努力方向和发展前景。     

吸波超材料研究进展

吸波超材料由于其独特的电磁特性,在过去十几年内成为吸波功能材料领域的研究热点.本文通过对近些年吸波超材料报道的归纳总结,对吸波超材料的研究进展进行介绍.经过多年来的发展,吸波超材料从最初的单一功能窄频段吸波特性逐渐向宽频带、宽角度入射、可智能调节等多功能方向发展,而在吸波频段的研究也由微波频段扩展至太赫兹、近红外、可见...     

稀土吸波材料的吸波机理与研究现状

综述了稀土吸波材料的研究,阐述了稀土吸波材料的吸波机理,较详细地描述了稀土吸波材料的制备方法和吸渡性能,比较了各种制备方法的优缺点,提出了稀土雷达吸波材料的研究方向.     

基于有源超材料的可调超薄雷达吸波体研究

在超材料结构中引入电阻和有源变容二极管,通过合理设计微结构型式以及微结构之间的连线方式,实现吸波频带的动态可调,研究电阻、电容和入射波极化方向对吸波特性的影响。结果表明:通过改变外加电压调整超材料的吸收频段,在3.7倍频带范围内实现吸波频段的主动自调节;吸波体的总厚度仅为波长的1/181,相比于传统吸波材料,在同等吸波性能条件下,表现出了优异的超薄特性;TE和TM极化电磁波表现出相同的吸波效果,即吸波特性对入射波的极化方向不敏感。     

陶瓷吸波材料的研究现状

简述了电磁波吸收的基本原理。吸收材料的种类，详细介绍了陶瓷吸波材料的国内外研究现状。其中以碳化硅和铁氧体为重点，最后简述了本实验室的一些相关工作。     

基于超材料的微波宽带完美吸波体设计

为了实现宽带平稳吸收电磁波,本工作设计了一种微波宽带完美超材料吸波体(Metamaterial absorber,MA).使用等效电路模型和COM-SOL仿真软件对其结构参数进行了优化仿真,通过电场和表面电流密度分布以及等效输入阻抗分析了MA宽带强吸收的机理,研究了其极化和斜入射特性以及各层结构的吸收响应.结果表明,电磁波正入射时MA在5～9.2 GHz的频率范围内达到了90％以上的吸收率,平均吸收率高达97.71％,特别是在5.9～8 GHz的宽带内实现了完美吸收电磁波(吸收率大于99％,反射率小于1％),并且具有良好的极化和宽入射角稳定特性.本工作提出的吸波结构整体厚度为0.12λ0,周期单元尺寸为0.29λ0×0.29λ0(λ0为吸收带中心频率的波长),通过改变中间介质层的介电常数能在保证波形基本不变的前提下调节工作频带,其具有良好的频带可移植性,能够应用于隐身技术和电磁兼容等领域.     

铁氧体复合吸波材料研究现状

目前信息化的发展使电子和军工行业对吸波材料的需求越来越大。铁氧体作为一种比较成熟的吸波材料,正在朝着纳米化、复合化的方向发展。综述了铁氧体与铁磁合金、无机材料、碳纳米管复合的发展现状,指出了铁氧体复合吸波材料的发展趋势。     

宽带吸波超材料的研究进展

宽带吸波材料在隐身、电磁屏蔽和兼容等领域具有重要应用价值。受制于材料的电磁频散,传统吸波材料的低频吸收性能难以进一步提升。近年来发展的吸波超材料由于具有不同于传统材料的吸波原理而广受关注。简要概述了吸波超材料的性能、结构及特点,重点介绍了吸波超材料的新型吸收机制及宽带吸波超材料的最新研究成果,最后对其今后的发展方向做了展望。     

水基吸波超材料的研究进展

吸波超材料已经成为国内外电磁隐身和防护领域的研究热点,并取得了一系列重要的研究成果。超材料独有的人工周期性结构能够引发特异的电磁特性,从而满足吸波器件“薄、轻、宽、强”的综合性能要求,其中宽频吸波仍然是超材料吸波器件设计的难点。与传统金属基吸收体相比,水在微波频段特有的频散效应有助于实现水基吸波体在此频率范围内的高效吸收。近年来,宽频水基吸波超材料已经取得了一定的突破,但依旧存在一些问题需进行总结分析。本文综述了近年来水基吸波超材料的重要研究进展,按照吸波介质与结构特性,分类介绍了基于单纯水、水溶液和复合型水基吸波超材料的主要特征,展开说明了水基吸波超材料在微波频段的应用优势,并在此基础上展望了水基吸波超材料多功能化的研究趋势。     

新型全介质谐振表面二元超材料吸波体

基于干涉理论,利用低介电材料全介质谐振表面(All-dielectric resonance surface,ADRS)设计并制备了一种新型二元结构超材料吸波体(Binary-structural metamaterial absorber,BMA)。优化后的BMA分别在13. 332 GHz、16. 722 GHz和17. 34 GHz处有强吸收。通过阻抗分析、能量损耗分布及场分析的方法解释了BMA的谐振与吸波机理,并研究了ADRS结构参数对吸波性能的影响。分析表明,BMA的三频谐振来源于ADRS的电谐振响应; ADRS的结构决定谐振峰处磁场分布,进而影响吸波性能。仿真结果与实测结果吻合较好。本工作提出的采用低介电材料ADRS代替传统金属谐振表面及难以制备的高介电常数ADRS,极大地简化了超材料吸波体的设计。     

超材料吸波体及其3D打印制造研究进展

超材料吸波体由于其独特的电磁特性和较强的结构设计性等优点,成为电磁吸波领域的研究热点。而3D打印技术能够突破传统制造方式的缺陷,极大地提高设计自由度,因此利用其制备超材料能够实现结构与功能的一体化,逐渐成为超材料吸波体领域的重要发展方向。本文阐述了基于等效介质理论的超材料吸波体吸波机理,介绍了超材料吸波体在宽频吸波、极化和角度不敏感、动态可调性等方面的研究现状,进而归纳了3D打印超材料吸波体的研究进展以及现阶段3D打印超材料吸波体研究中存在的问题,并从吸波性能、结构设计、应用发展三个角度对3D打印超材料吸波体的未来发展进行了展望。     

吸波材料的研究现状与进展

吸波材料是一种重要的军用隐身材料，本文从主要吸波材料在军事领域应用出发，介绍了吸波材料的工作原理，分别论述了铁氧体吸波材料、金属微粉吸波材料、导电高聚物吸波材料、多晶铁纤维吸波材料及纳米吸波材料的研究现状和发展趋势，较为详细的介绍了高温吸波材料的性质和在吸波方面的机理、应用，并对其他新型吸波材料的研究现状也有论述。最后对吸波材料的应用前景进行了展望。