X波段30 dB吸收的吸波体结构

提出了一种基于介质阻抗变换宽带强吸收的电路模拟吸波体结构,该结构由双层吸波峰窝、介质和单层方环形电阻膜组成。吸波蜂窝作为六边形柱体芳纶纸蜂窝浸渍导电炭黑的复合材料,采用波导法测量了8~18 GHz的等效电磁参数。基于等效电路法分析了该吸波结构的匹配机理,应用多层介质/吸波蜂窝能实现宽带多阶阻抗匹配。采用路仿真技术,进行等效电路参数优化,并选取对应吸波结构参数。路仿真技术和全波仿真的结果保持一致,由此得出了一种快速的优化仿真设计方法。在入射角为0°~20°的范围内,基本实现了X波段双极化的30 dB吸收,且在入射角50°范围内,基本实现了8~18 GHz的10 dB吸收性能。该吸波体结构具有宽带强吸收性能,和优良的机械强度。     

相位转换平面的吸波原理分析及应用

常规的雷达吸波材料吸收来自入射到表面的电磁能量并将其转换为热能,本文介绍了一种新型的雷达吸波结构-相位转换平面,采用传输线理论分析了单层和多层相位转换平面结构的工作原理,并给出了不同类型的相位转换平面的频响特性,研究发现多层相位转换平面较单层相位转换平面在更宽的频带范围可以实现反射零点的动态控制,该型结构对于设计频率捷变的雷达吸波材料有重要的参考价值.     

磁织构化处理对NiZn铁氧体基复合电波吸收材料吸波特性的影响

以NiZn铁氧体为主吸收剂,添加其他介质制成复合电波吸收材料,经垂直和平行磁场磁织构化处理后,在7.5~12GHz波段测试其吸波性能,发现样品的最大反射衰减量由原来的30.5dB分别增高到36.0dB和31.7dB,匹配厚度略增,面密度略降,吸收峰移向低频,10dB带宽略增.垂直和平行磁场织构化的双层结构,其吸波性能与单层相比有所改变.     

微波暗室用角椎形吸波体及其吸波特性仿真分析

为进一步提高微波暗室吸波材料的吸收性能,研究了不同外形结构的发泡聚丙烯(EPP)基吸波体.在分析比较传统角椎形和圆锥形吸波体吸波性能的基础上,提出了一种扭曲椎形吸波体结构,仿真分析了不同扭曲角的扭曲椎形吸波体在不同频率、不同入射角下的吸波性能.研究发现,综合考虑大角度斜入射情况,扭转角度为20 °的扭曲椎形吸波体在20～40 GHz频率范围内可以获得比无扭曲的传统角椎形吸波体更好的吸波能力.     

双复纤维排布方式对其吸波性能的影响

采用双复纤维作为吸收剂,在基体环氧树脂中平行、垂直、正交排列,制备出了吸波复合材料。分别研究了平行、垂直和正交排布双复纤维的微波吸收特性,并对双复纤维的吸波机理和吸波性能的影响因素作了初步探讨。结果表明:双复纤维的吸波性能不仅与碳纤维含量有关,还与双复纤维在基体中的排列方式有关,当双复纤维平行排布、含量为0.5%(质量分数)时,复合吸波材料最大反射衰减为-27.3dB,低于-5dB的有效带宽为3.2GHz;当双复纤维垂直排布时其吸波性能不明显;当双复纤维正交排布、含量为1%(质量分数)时,吸波复合材料最大反射衰减为-29.3dB,低于-5dB的有效带宽为3.6GHz。     

磁性不锈钢409L合金吸波材料的电磁与吸波性能

针对现有磁性金属吸收剂耐腐蚀性能不足的问题,以不锈钢409L粉为吸收剂、硅胶为基体制备了不同吸收剂含量的吸波材料,采用HP8722ET矢量网络分析仪对其电磁与吸波性能进行了研究。实验结果表明,在2~18GHz范围内,随着频率的增高,磁性不锈钢409L/硅胶吸波材料的介电常数实部(ε′)基本保持不变;介电常数虚部(ε″)不断增大;而磁导率的实部(μ′)和虚部(μ″)不断减小。随着409L合金吸收剂含量的增大,ε′、ε″和μ″不断增大;μ′在低频时随着体积含量的增加而增大,在高频却相反;3mm厚吸波材料最小反射率先减小后变大,吸收峰由高频向低频移动,半高宽逐渐变窄。409L体积分数为20%时,最小反射率为-17.8dB,其对应的峰值频率为9.4GHz,有效带宽(≤-8dB)达到5.27GHz(7.03~12.3GHz);体积分数为30%时,最小反射率为-24.1dB,其对应的峰值频率为6.3GHz,有效带宽(≤-8dB)达到4.5GHz(4.2~8.7GHz),在X和C波段具有较好的吸波性能。而且通过对材料进行二层设计,能够有效地进行宽频吸收,具有一定的应用前景。     

纳米钴、镍铁氧体的制备与吸波性能

采用柠檬酸盐溶胶-凝胶法制备纳米钴、镍铁氧体.采用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)分析了铁氧体物相组成及微观形貌;用振动样品磁强计测定产物磁滞回线.以苯丙乳液为基相制备铁氧体涂层,用网络分析仪测试了涂层的吸波性能.结果表明,凝胶缓慢升温至850℃处理,得到结晶度良好的尖晶石型纳米钴、镍铁氧体,钴铁氧体平均粒径为36nm,镍铁氧体平均粒径为56nm.在5GHz～12GHz频段内,涂层的微波反射损耗大部分在10dB以上,具有良好的吸波性能.     

雷达吸波材料反射系数的数值模拟

雷达吸波材料反射系数的影响因素繁多且作用机理复杂。在对反射系数计算公式理论分析的基础上,采用数值模拟方法分析了吸波材料的厚度、介电常数和磁导率对单层雷达吸波材料反射系数的影响,并进一步研究了双层吸波材料匹配层和损耗层材料类型和厚度的选择。研究表明,随着材料电磁参数的增大,反射衰减的最小值先减小后增大;材料的电磁参数与厚度的提高可改善吸波材料的低频性能,但较低的介电常数和厚度更利于展宽频带;在设计多层吸波材料时,需选择电磁参数较小的材料作匹配层,并对其厚度进行优化。     

雷达吸波结构的FGA优化设计

本文采用浮点数编码遗传算法对多层涂敷型的吸波结构进行优化设计时,引入分段变参数遗传算法和权值调整技术来解决算法的早熟和吸波结构性能的宽角适应性问题.文中首先建立了适用于吸波结构优化设计的理论模型,然后设计算法使吸波结构在任意给定的频段和入射角度范围,通过对吸波结构的每层材料电磁参数及其厚度的优选使其吸波性能达到最佳,最后给出了吸波结构的点频和宽带的数值仿真结果.     

短切磁性碳纤维泡沫复合材料吸波性能研究

采用溶胶-凝胶技术对碳纤维磁性涂层改性,并研究了纤维含量、盐雾试验、环境温度对短切磁性碳纤维聚氨酯吸波泡沫复合材料2~18GHz吸波性能的影响以及夹层结构复合吸波材料平板的吸波性能。结果表明,磁性涂层碳纤维性能均匀、吸波效果良好;纤维含量的增加有利于频带的展宽,吸波泡沫在Ku频段具有较好的吸波性能,反射率达-27.06dB;吸波泡沫的耐盐雾性和热稳定性较好;夹层结构具有更好的吸波效果,反射率在-8dB以下的带宽为8.64GHz。     

ZnO-羰基铁复合纳米粒子的吸波特性

采用高能球磨法制备了氧化锌-羰基铁复合体吸波剂,研究了材料在0~20GHz频率下的吸波特性。实验表明,随着球磨时间的延长,吸波剂颗粒尺寸减小,吸收峰强度增高。通过对比不同样品的吸波特性发现,氧化锌作为介电材料包覆在羰基铁颗粒上,使得吸收谱向低频方向扩展,吸波效果明显增强。所制备的球磨30h的氧化锌-羰基铁3mm厚样品的-5dB带宽达到10.8GHz,-8dB带宽达到5.1GHz,最大吸收峰为-30dB。     

含FSS的双层吸波材料吸波性能的MathCAD计算模拟

基于多层吸波材料的反射率等效电路理论计算模型,采用MathCAD对嵌入频率选择表面(FSS)前后的双层吸波材料的吸波性能进行了计算模拟,并与实际测量结果进行了分析比较。结果表明,吸波材料中嵌入频率选择表面后,吸收频带得以增宽,吸波性能得以改善;利用MathCAD进行计算模拟可以简化编程,并能有效预估吸波材料的吸波性能,从而提高设计制备吸波材料的效率。     

片状羰基铁低频吸波性能的多因素参数调控

采用高能球磨法制备片状羰基铁,利用正交实验综合研究了球磨时间、原始粉粒径及羰基铁在基体中填充率对吸收峰频率的影响,并对吸收峰频率最低的实验组合研究了吸波剂厚度对吸收强度的影响,优化得到了吸收强度最大的吸波剂厚度,并最终得到具有最佳低频吸收性能的羰基铁-石蜡吸波材料及各项调控参数。结果表明:在设计参数范围内,各因素对吸收峰频率影响程度由大至小依次为:填充率、球磨时间及原始粒径;最佳低频吸波性能工艺参数确定为:球磨10 h、初始粒径6μm及45%填充率,当基体厚度为2.5 mm时,其反射率在2.3 GHz处达到最低值,为-43 dB。     

稀土元素对磁性吸波材料微波吸收特性的影响

吸波材料是指能够吸收衰减入射的电磁波,并将其电磁能转换成热能而耗散掉或使电磁波因干涉而消失的一类功能材料,磁性吸波材料是目前研究和应用最多的一类。在磁性吸波材料中掺入微量稀土元素能很好地提高材料的吸波特性。本文综述了稀土磁性吸波材料的研究现状,阐述了稀土磁性吸波材料的吸波机理和制备方法,提出了稀土磁性吸波材料的研究方向。     

掺Sc钇铁石榴石(YIG)铁氧体电磁参数和吸波性能

利用固相反应方法制备了Y₃Sc_1.05Fe_3.95O₁₂钇铁石榴石铁氧体(YIG)并测量得到其磁导率和介电常数谱。根据电磁参数分别使用λ/4干涉相消机制和磁损耗机制计算得到吸波体厚度随频率的变化。发现这两种机理得到的理论厚度都与实际厚度存在偏离，使用界面反射的相位关系，得到在211 MHz处存在λ/4干涉相消机制形成的反射损耗峰，进一步得出两种机理所形成的反射损耗峰。通过电磁参数对1～1000 MHz范围内的吸波性能进行设计，使吸波体厚度为6 mm时具有-10 dB以下吸收效能，吸收带宽为30 MHz(420～450 MHz)。根据界面反射模型对吸收带宽进行讨论，理论计算结果与实测结果吻合。     

新型吸波材料设计与电磁性能研究

通过双层和三层设计,吸波材料与空间波阻抗匹配优良,电磁波损耗特性适宜,并测试了吸波材料的吸波性能和力学性能。实验结果表明:双层和三层水泥基吸波板在2~18 GHz频率范围内低于-10 d B的有效带宽分别为3.7和10.8 GHz,双层水泥基吸波材料的力学性能优于三层材料,掺0.5%碳纳米管能有效提高其抗压强度。     

单层吸波材料的设计

本文介绍了涂敷型平板状单层吸波体无反射时吸波材料的复数磁导率、复数介电常数以及其厚度所要满足的条件的计算方法和计算结果。     

W型铁氧体BaCoZnFe_(16)O_(27)的制备及吸波性能

以金属硝酸盐为原料,采用溶胶-凝胶法制备了W型BaCoZnFe16O27铁氧体。利用XRD,SEM和矢量网络分析仪对样品的结构、形貌和吸波性能进行了分析与测试。并考察了焙烧温度、焙烧时间对W型铁氧体的形成及吸波性能的影响。结果表明,当焙烧温度为1200℃、焙烧时间为2h,前驱体可全部转化为单一晶相的W型铁氧体。钴锌共掺杂致使W型BaCoZnFe16O27的磁晶各向异性场和自然共振频率发生改变,进而改善了样品在低频波段的吸波性能。单一晶相的BaCoZnFe16O27铁氧体在5.5GHz处对电磁波具有良好的吸收,最大吸收强度达-18dB,吸收大于5dB的频带带宽为1GHz。     

漂珠/钡铁氧体复合材料的制备及性能

采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法在漂珠表面包覆钡铁氧体颗粒涂层,制备了漂珠/钡铁氧体复合材料。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)及矢量网络分析仪等表征手段,研究了样品的显微形貌、结构、磁性能及吸波性能。结果表明,包覆后漂珠表面形成了均匀致密的钡铁氧体涂层,经850℃高温热处理2h后产生了钡铁氧体的晶相物质。制备的复合材料在2～18 GHz范围内具有较好的介电损耗和磁损耗性能,当吸波材料厚度为3.0 mm时,在8.4 GHz的反射损耗峰值为–15.44 dB,反射损耗小于–12 dB的带宽为4.2 GHz。     

Fe_3O_4/锶铁氧体复合吸波材料的制备与性能

以F127为表面活性剂和模板制备出分布均匀的Fe3O4颗粒,通过透射电镜分析,发现颗粒基本无团聚,且具有独特的结构和性质.将Fe3O4与锶铁氧体复合制成复合吸波材料,研究了复合材料的结构、形貌、磁性能与吸波性能.发现复合材料的吸波性能不仅与复合材料中各组分的配比有关,还与材料的种类和结构有关,我们制备的Fe3O4颗粒由于加入了共聚物F127 ,产生了独特的结构,有助于电磁波在材料内部的反射和干涉损耗,使得复合材料的吸波性能有较大的提高.当Fe3O4颗粒的含量为40%时复合材料的吸波性能最好.