一种基于改进遗传算法的宽带吸波材料优化设计方法

提高吸波带宽、减小厚度是新型吸波材料研究的重要内容。多层吸波材料通过各组分性能互补,可以在很大程度上拓宽吸波带宽。为了优化出更好的结果,对遗传算法进行了改进。基于优化的目标带宽和最小反射损耗定义了适应度函数,可以更好地评估个体,反映优化需求。引入总厚度和带宽均衡措施,能在一定范围内减小设计总厚度。采用了动态编码、精英选择策略和种群多样性评估技术,增加了遗传算法的寻优能力。采用不同的吸收剂电磁参数作为优化数据库,基于改进的遗传算法进行多层优化设计。多层优化设计结果的-10 dB反射损耗带宽为2~18 GHz,相比同厚度的单一材料拓展了吸波带宽。通过分析优化结果得到的结论对多层设计的后续研究也有一定的指导意义。

羰基铁粉/聚醚醚酮复合材料电磁特性的研究

优化及控制吸波材料的电磁参数具有重要意义。调控吸收剂含量可以调节吸波带宽,因此研究了吸收剂含量对复合材料电磁参数的影响。为了简化CIPs/PEEK复合材料电磁参数的测试过程,研究了CIPs/PEEK、CIPs/Paraffin两种不同复合材料在具有相同磁导率时,羰基铁粉质量占比的对应关系。并利用Maxwell-Garnett公式优化两种材料在对应时所产生的介电常数差值。优化后,介电常数实部的差值缩小,反射损耗峰位置不再向低频移动,在0.5~14 GHz反射率测试值和实际测试值基本吻合,在14~18 GHz有-1 dB差异。本文结论对现实中CIPs/PEEK复合材料的电磁参数控制和表征具有一定指导意义。