电路模拟技术在吸波结构中的应用

本文研究了电路模拟技术在吸波材料结构中的应用,对电路模拟吸波材料进行了理论分析及,探讨了电路模拟技术在吸波结构设计中的应用,结果表明电路屏的加入可增大吸波复合材料的表面输入阻抗,从而提高吸波复合材料的吸波性能,验证了电路模拟技术在吸波结构中的应用可提高吸波复合材料的吸波性能。     

X 波段三轴相对论速调管放大器的分析与设计

研究了三轴相对论速调管放大器（TRKA）的模式泄漏和自激振荡问题,对干扰模式的电场分布进行了分析,得 知干扰模式在谐振腔中为TM21 模,而在同轴漂移管中耦合为TE21 模。针对干扰模式的传输特点采用在同轴漂移管中加 载吸波材料的方式进行抑制,通过三维粒子仿真软件分析了吸波材料的电导率和几何参数对微波吸收的影响,根据仿真 分析结果,对同轴漂移管中加载吸波材料的TRKA 结构进行了三维模拟研究,结果表明吸波材料能够很好抑制TRKA 的 自激振荡,模拟仿真实现TRKA 输出微波功率1.1GW,效率37%,增益42dB。     

基于有源微波器件的动态调控型智能超表面设计

针对微波信号多频段宽带吸收与屏蔽的应用需求,在无源超表面基础上,对吸波频带和幅值动态可调的智能超表面进行了简要介绍.采用HFSS电磁仿真软件对智能超表面的动态可调性能进行了仿真,并分析了其动态调控机理及吸波特性,揭示了可变电阻调控对超表面吸波性能的作用规律,提出了基于有源微波器件PIN二极管加载的智能超表面设计方案.通...     

基于分形的吸波材料及其在微带天线中的应用

在方形贴片完美吸波材料的基础上,通过Minkowski分形和开槽,设计了一种新型完美吸波材料,并分析了其吸波原理.将该材料加载于微带天线,用于减缩天线带内雷达散射截面(RCS).仿真结果表明,相比于方形贴片吸波材料,设计材料的谐振频率下降了8.6％,最大吸波率达99.97％.加载该材料后,天线的辐射性能没有降低,而其带内RCS得到有效减缩.实测结果与仿真结果较为吻合,表明了该材料可以用于微带天线的带内隐身.     

吸波材料抑制电子设备机箱谐振的数值研究

本文首先介绍了吸波材料的吸收机理.同时应用有限元方法对贴有吸波材料的腔体进行了分析,并针对辐射情况,仿真了腔体在贴装吸波材料以后中心点的屏效,从中可以看出吸波材料对腔体谐振具有较好的抑制效果.     

基于连通矩形谐振环结构的双波段左手材料吸波器

提出了一种工作于电磁波平行入射情况下的双波段连通矩形谐振环结构单元左手材料吸波器,充分利用电磁超材料的强谐振损耗性质,通过合理设计左手材料的电磁参数,并利用 CST 对其进行结构进行仿真优化,设计出具有较佳吸波效果的吸波器,使其中两个吸收峰位于以 5.41GHz、7.11GHz频段,且吸收率高于同频段的传统碳膜材料吸波器。制备了双波段连通矩形谐振环结构单元左手材料吸波器,并测量其传输特性。实验结果表明,实验与仿真结果一致。该吸波器可作为微波电路的衰减器,取代传统吸波器结构。     

聚氨酯基吸波涂层的仿真分析与实验验证

基于FEKO仿真软件,建立以金属平板为背衬、吸波涂层为面板的仿真分析模型。通过计算不同吸波涂层厚度条件下仿真分析模型的RCS值,分析涂层厚度对其吸波性能的影响,确定了满足X波段吸波要求的涂层厚度范围。根据仿真结果,进一步制备了相应厚度的聚氨酯基吸波涂层进行实验,并将其实测反射率与仿真反射率进行对比。结果表明：以导电炭黑（质量分数5%）、羰基铁粉（质量分数75%）为吸波剂的聚氨酯基吸波涂层能有效降低金属平板的RCS值,平均降幅大于5 dBsm。当聚氨酯基吸波涂层厚度为1.6 nm或1.7 mm时,其反射率低于–10 dB的频率范围涵盖整个X波段。通过EFKO仿真软件对吸波材料进行辅助设计,具有良好的精度,可为吸波材料的优化设计提供参考。     

嵌入频率选择表面的Salisbury吸波屏设计

在分析传统Salisbury吸波屏的工作原理的基础上,阐述了通过嵌入带损频率选择表面(lossy FSS)来提高吸波性能的可行性,并基于该方案设计了一款能够在3.5~18.5 GHz频率范围内(相对带宽为136%)有效吸波的超宽带吸波结构,这种带损频率选择表面被嵌入在高阻表面(377?/□)和反射面之间。分析了该结构中的附加电阻大小、FSS单元结构和几何尺寸等不同参数对吸波性能的影响,并通过理论分析、计算仿真和实物测量,证实了在厚度相同的情况下,通过加载带损FSS可以使传统Salisbury吸波屏提高约62%的相对带宽,对雷达吸波材料的研发具有一定的指导意义。     

THz波段Metamaterial吸波材料研究现状

Metamaterial是一种新型的人工电磁材料,用Metamaterial制作的吸波材料具有体积小,重量轻,吸收效率高等特点。Metamaterial吸收材料的响应频率取决于其几何结构,可以通过缩比改变其工作频率。本文首先介绍了Metamaterial吸波材料的工作原理,并基于此原理介绍了Metamaterial吸波材料的设计方法,最后对国内外现有的THz波段的Metamaterial吸收材料的研究进行了总结。     

吸波材料在手机辐射防护中的作用

用FDTD数值模拟的方法,建立了涂敷吸波材料的手机与人体相互作用的计算模型。比较了使用吸波材料对降低手机辐射剂量SAR值的作用,并分析了其对手机通信性能的影响。结果表明：使用吸波材料可以明显降低手机对人体的辐射。     

基于集总电阻加载吸波器的紧耦合超宽带天线

基于集总型电阻频率选择表面吸波器,设计一款超宽带紧耦合天线阵列。在天线阵列与地板之间加入两层结构集总型电阻频率选择表面吸波器,改变天线与地板之间的传输特性,有效抑制天线短路零点出现,扩展天线带宽;同时利用天线间强耦合效应,减小天线单元结构尺寸。使用集总电阻和金属环构成的吸波器代替常规阻抗型频率选择表面结构,降低天线阵列设计与加工难度,同时可有效改善天线阻抗匹配。仿真实验表明,通过调节集总频率选择表面吸波器物理结构、加载电阻阻值和天线间耦合电容值等参数,当天线单元驻波比小于3 时,可实现带宽范围达12.6:1 (1.5～19 GHz)的超宽带性能;并在2.2～18.3 GHz 范围内具有驻波比小于2 的良好匹配性能。     

双频段太赫兹超材料吸波体的设计及传感特性研究

提出了一种基于不同半径金属圆环加载于介质层的新型太赫兹超材料吸波体,实现了双频段的完美吸收和偏振不敏感性,且具备宽角度入射时可达到良好吸收的性能。仿真结果表明,该吸波体在f1 = 2.335 THz 和f2 = 4.215 THz 均可实现完美吸收,吸收率高达99. 99%;当入射角度达到70°时吸收率仍能保持80%以上。进一步分析可知,两个吸收峰分别由半径不同的金属圆环谐振产生,故而吸收峰的谐振频率可以通过调节圆环的半径进行单独调制。此外,还研究了该吸波体在介电传感和厚度传感两方面的应用。结果表明该吸波体对介电常数小于10的物质具有较好的传感性能,且吸收峰f2 的灵敏度较高;而应用于厚度传感时,吸收峰f1 的稳定性更适宜。研究结论对于设计新型超材料吸波体及其在传感中的应用具有重要意义。     

双层方环可电控FSS吸波屏设计和实验研究

提出了基于双层方环FSS结构的可电控吸波屏,通过加载PIN二极管在X波段实现了对FSS吸波屏吸波性能的电流控制.加工制作了可电控吸波屏的实验样品板并进行了实验测试,分别测量了垂直入射与斜入射情况下、电场极化同PIN管极性所趋方向相同时吸波屏的反射率频响曲线,曲线中保证有效吸收的频带区域的动态迁移范围覆盖了整个X波段.实验结果表明:该吸波屏能够有效吸收入射电磁波,其吸波性能经电流的控制可满足不同的带宽要求,且带宽的可电控特性在垂直入射与斜入射时均达到了预期的目标,体现了双层方环型FSS吸波屏对多角度入射波的适应性.     

超宽带宽角极化不敏感的电路模拟吸波材料设计

传统的电路模拟吸波材料设计只考虑正入射时的吸波性能,当入射角较大,尤其是大于30°时,雷达吸波器的吸波效果明显恶化。随着现代双站雷达探测技术的发展,雷达探测电磁波可能来自不同的空间方向,这就要求雷达吸波材料不仅在电磁波正入射时具有较高的吸波性能,在斜入射时同样实现良好的隐身特性。为此,该文提出了一种新型的宽带吸波材料。...     

Optimisation of stepped permittivity impedance loaded absorber

A novel type of pyramidal absorber is presented. This absorber utilises a combination of impedance loading and an exponential stepped permittivity profile. The new design offers significant improvement in the absorber's low frequency performance when compared with existing pyramidal absorbers. Optimisation of the design parameters has been carried out to maximise the absorber's bandwidth at -40 dB reflectivity.     

Improvement in the Low Frequency Performance of Geometric Transition Radar Absorbers Using Square Loop Impedance Layers

A technique is described for improving the low frequency performance of geometric transition (GT) radar absorbers based on lossy foam pyramids. The technique makes use of the fact that at high frequencies, only the geometric transition region of the absorber is utilized whereas at low frequencies, the whole absorber thickness interacts with the incident wave. Hence the low frequency performance may be improved, without compromising that at high frequencies, by electrically loading the absorber base layer using one or more frequency selective surfaces (FSS) whose elements are typically in the form of single or nested loops. Other advantages of this technique include minimal increases in weight and manufacturing costs. The paper includes comparative predictions of unmodified and loaded GT absorber reflectivity at both normal and oblique incidence and discusses the effect on absorber performance of tolerance variations in the dimensions and location of the loading FSS elements. Finally, free-space reflectivity measurements on unmodified and loaded commercial absorber blocks are made over the frequency range 1-10 GHz and these confirm the validity of the technique.     

一种新型微隙突波吸收器

采用半导体技术和Ｓｉ半导体材料研制出一种新型微隙突波吸收器。它具有固有电容小、电流吸收容量大、响应速度快、体积小、成本低，易实现大规模生产等特点。     

超薄型电磁带隙吸波结构的最优化设计

Salisbury 屏是一种基本的吸波结构,在谐振频率点具有良好的吸波性能,但是它的厚度必须为四分之一倍的波长,这不利于工程的应用。本文在Salisbury 屏的阻抗层设计中引入了有耗的频率选择表面贴片,有效减小了Salisbury屏的厚度,形成一个电磁带隙吸波结构。应用微遗传算法对频率选择表面贴片的几何图形及表面阻抗、结构的周期大小、介质的厚度等参数进行最优化处理。设计得到的两个在谐振频率点处具有良好吸波性能的超薄电磁带隙吸波结构验证了本文方法的正确性与可靠性。     

一种带宽展宽的等离子体超材料吸波体的设计

为了在TE波下获得带宽可展宽（11GHz~14GHz频带内）且可调谐的吸收曲线，提出了一种新型超材料吸波体，其周期性结构单元采用蜂窝状特有的六边形结构。对该吸波体的参量分析图进行了计算，研究了变量g和d的数值不同时，对吸波体吸收频带及吸收带宽的影响，并解释了蚀刻"十"字形结构吸波体带宽展宽的成因。结果表明，该吸波体在9.17GHz~9.5GHz低频频域的吸收率达到90%以上，当不同的等离子体谐振区域被激励时，可以实现吸波体的分时分频域吸收以及改善吸波体的吸收性能，改变变量g和d可以实现对吸收频带的动态调控；可以通过在方形结构中蚀刻"十"字形结构的方式拓宽高频频域的吸收带宽，其在12.08GHz~13.91GHz频域的吸收率高于90%，改变变量s可以明显展宽吸收频带，且该吸波体对入射电磁波的角度不敏感。该吸波体的设计思路为拓宽吸波体的吸收带宽提供了一种有效的方法。