基于电阻膜的宽带超材料吸波体设计

基于吸波材料有效吸收和耗散电磁波能量的特性,研究人员实现了对电磁波的精确控制与隔离,这对电磁波的调控起到至关重要的作用。为实现宽带平稳吸收电磁波,提出了一种基于电阻膜的宽频带超材料吸波体,该结构由三层构成,顶层采用周期排布的电阻膜结构,中间层采用FR-4介质基板,底层采用金属背板。电阻膜主要由导电油墨构成,其作用是吸收电磁波能量后将其转化为热能进行耗散。仿真测试表明,所设计的吸波体在14.2~25.3 GHz频率范围内达到了90%以上的吸收率,平均吸收率高达98.23%,且具备偏振不敏感特性。为了验证设计的可行性,通过控制丝网印刷的参数和条件成功制备了吸波体样品,实际测量值与全波模拟结果展现了较好的一致性,为宽带吸波体的设计提供了参考依据。

基于层间耦合的宽带毫米波超表面天线

通信技术快速发展,对高速、大容量通信需求迫切。然而,传统频谱资源受限,难以满足需求,毫米波天线备受瞩目。本研究旨在改善传统微带贴片天线的带宽和增益问题。通过加载超表面结构和加强层间耦合的方法,设计了24~50 GHz宽带毫米波超表面天线。该天线采用层压方式将超表面加载在介质层中,通过仿真分析了超表面参数对天线带宽的影响,从而确定最佳天线结构尺寸,并进行了天线的制作和性能测试。仿真和实测结果表明,该天线能够实现24~50 GHz的宽带,相比传统贴片天线,其带宽增加了52.23%,并具有良好的辐射特性和增益性能。该宽带毫米波超表面天线在宽频段通信、5G通信等领域具备广阔的应用前景。

晶粒尺寸对钙钛矿型压电陶瓷压电性能的影响

压电陶瓷能够通过正/逆压电效应实现电能与机械能之间的相互转化,在电子信息、通信、传感等领域中具有广阔的应用前景.压电陶瓷的压电性能对晶粒尺寸极为敏感,其晶粒尺寸效应的研究受到了广泛关注.本文对目前应用较多的几类钙钛矿型压电陶瓷,包括钛酸钡、锆钛酸铅、铌酸钾钠、钛酸铋钠陶瓷的压电性能晶粒尺寸效应的研究与进展进行了综述;总结了这些体系中晶粒尺寸的调控方法,晶粒尺寸效应的表现规律,同时回顾了相关物理模型与理论机制.本文为系统理解压电性能的晶粒尺寸效应提供了指导,并对压电陶瓷晶粒尺寸效应的未来研究方向做出了展望.

碳纤维增强BT-HA复合材料的制备与性能

目前,人工骨由于力学性能不佳在应用上受到极大的限制,因此,如何在保证人工骨具有压电性能和生物性能的前提下提高其力学性能成为了研究热点。本文以钛酸钡-羟基磷灰石(BT-HA)复合材料为基体,质量分数为5%的碳纤维(C_(f))作为增强体,利用传统固相烧结法制备了C_(f)/BT-HA复合材料,目的是在保证电学性能不变的前提下提高复合材料的力学性能。结果表明,BT-HA复合材料中加入C_(f)后,电学性能基本保持不变,力学性能得到了很大的提升。样品具有较好的铁电性,压电常数d;为37 pC/N,居里温度为170℃,高于人工骨的使用温度。抗弯强度达到121.7 MPa,硬度达到3.56 GPa,均增大到未加C_(f)样品的3倍,断裂韧性增加了1倍,达到1.21 MPa·m^(1/2)。C_(f)/BT-HA复合材料没有细胞毒性且骨诱导性良好,有望应用于骨替代材料领域。