COMPUTER AIDED MEASUREMENT OF THE ELECTROMAGNETIC PARAMETER FOR THE MICROWAVE ABSORBING MATERIALS

The electromagnetic parameters of microwave absorbing materials are important criteria when appraising the properties of absorbents. For reconstruction of parameters which belongs to the inverse scattering problem, the test data in requirement of traditional impedance method are "just enough" and not "redundant" to comprehensively evaluate the electromagnetic properties of materials. A novel optimization approach involving multiple impedance measurements is introduced in this paper to implement automatic measurement for electromagnetic parameters on microwave slot-line. Some results for standard samples and microwave absorbing materials are given.

微波辐射二元共聚高吸水树脂的合成及性能

采用微波辐射方法制备了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)/丙烯酰胺(AM)高吸水树脂,并用红外光谱进行了表征。探讨了单体配比、交联剂用量、引发剂用量、中和度、反应时间和微波功率对合成高吸水性树脂的影响,对树脂吸水速率进行了研究。结果表明,最佳条件下制备的高吸水性树脂吸蒸馏水倍率达1 495 g/g、吸生理盐水倍率为93 g/g;树脂的吸水倍率随电解质溶液浓度的增加显著下降,对不同阴离子的钾盐溶液而言,按阴离子半径从大到小的顺序依次降低;树脂的吸水倍率与阳离子的价态有关,价态越大,吸水倍率越低。

含损耗介质和谐振子复合材料的电磁参数测定与反射系数计算

制备了一种含损耗介质和谐振子的环氧树脂基微波吸收复合材料,在8.2～12.4GHz频率范围内作了复合材料的电磁参数测试。结果表明:这种复合材料的磁损耗很小,主要损耗机制是介电损耗。由传输线等效电路模拟吸波复合材料,根据输入阻抗计算电磁波反射系数,给出了功率反射系数计算的BASIC程序.并把计算结果与扫频测试结果作了对比。对比结果表明:理论计算与实测的功率反射系数随频率的变化规律基本一致.

3cm微波吸收率测定及其影响因素

为了在开放空间测定材料微波吸收系数并确定测量方法对结果的影响。本文用行波法固定好喇叭型发射、接收天线位置的3cm微波分光光度仪,校正满度,调节电流表机械零点消除环境本底辐射。提出了接收天线面向室内,发射天线直指室外无反射物的空旷地,辐射主瓣完全逸出室外,副瓣尽量释放到室外,降低背景辐射能与涨落。实验结果表明,吸收材料放置中心测量平台,校正后的测量动态范围为0～100％;直接放置、封闭接收天线口,可减小微波源自身对测量系统的干扰。有效测量动态范围为0～(100—ηx)％。其中η为反射、吸收总和,x％为关闭发射源时的背景电磁波信号能量。因此得到吸收材料放置微波光度仪的不同位置对测量有影响;直接覆盖在天线口上可减小杂散波的干扰,但使测量有效动态范围降低,而放置在两天线1／2间距位置的情况正好相反。两种工作方式的零点、满度以及有效动态范围的实际差异均为1x％。

微波吸收材料电磁参数的计算机辅助测量

微波吸收材料的电磁参数在评价吸收剂性能时是一个重要指标。参数重建属于电磁逆散射问题,而传统的阻抗方法仅利用“正好足够”的测试数据来获取电磁参数,未能利用“冗余”数据对材料的电磁性能作综合评定。本文介绍结合网络参数的多点测量阻抗的优化方法,在测量线上实现了电磁参数的自动测量。文中给出了标准样品和吸收材料的实测结果。

多层水泥结构吸波材料设计与测量技术研究

本文研究一种宽带多层水泥结构的吸波材料。通过在水泥材料中加入不同比例的石墨和铁磁粉末材料,并加工形成具有多层夹心结构的结构吸波材料。为了测量该结构吸波材料的等效电磁参数,我们进一步发展了与测量参考面无关的电磁参数测量方法,提出了一个用于参数提取的非线性方程,与原有的方程相比,该函数的数学性质更好,因而在迭代求解中会提高求解的收敛速度。其次,考虑迭代求解非线性方程过程中初值的选择问题,给出了针对该非线性方程的估计置信区域半径的公式。最后,针对该结构吸波材料进行了测量与等效电磁参数的分析计算,得到了有效介电常数和有效磁导率。

微波吸收材料发射率测量

叙述了微波吸收材料发射率测量原理、测量方法和有关修正计算式。

吸波融冰混凝土路面升温特性变化规律及影响因素

为分析微波融冰速率,优选多种吸波集料及粉料进行性质分析,确定不同材料、结构的混凝土配合比,并成型试件。对所制备的多种吸波道面结构混凝土试件进行微波加热试验,测得混凝土试件表面的温度变化情况,分析得到不同因素对吸波道面混凝土升温特性的影响规律,并提出基于表面升温特性规律的吸波道面结构。结果表明:波导口距离的减小可以一定程度上提高混凝土试件表面的升温速率;底屏、自由状态吸波混凝土试件升温速率明显高于侧屏、全屏状态;试件厚度增加会导致表面升温速率降低;随着混凝土含水量升高混凝土表面吸波升温速率有所降低;吸波表层结构较分层式薄层结构具有更加高效的融冰效率。最终基于表面升温特性推荐了3种典型吸波道面结构。

磁谐振频率选择表面吸波性能研究

随着信息化技术水平的日益提高,人们对隐身技术和微波吸收材料提出了更高的要求,如何实现厚度薄、重量轻、频带宽、力学性能好的吸波材料成为日益凸显的研究方向。本文引入人工磁导体概念,在传统频率选择表面吸波结构的基础上,提出了具有磁谐振性质的频率选择表面。并通过遗传算法及其整数规划方法,对该新型吸波材料的微波吸收性能进行了优化,得到了最优的结构,实现在特定频段最优的吸波效果。在此基础上,对设计的材料进行了制备,利用材料反射率测试系统,对其吸波性能进行了制备和测试。结果表明该结构在X波段内具有良好的吸波效果,样品厚度比传统磁吸波材料降低了35%以上,证明了设计理论和优化方法的有效性。

碳系吸波材料研究现状及在建材中的应用展望

随着科学技术的发展,生活空间中电子产品的增多让人类处于不同程度的电磁辐射环境中,对人体组织、器官和系统等会造成一定破坏,其对环境的污染和人体的危害越来越受到人们的重视。目前已有很多关于吸波材料电磁波吸收性能的研究,但很多是针对军事方面的雷达吸波,而关于其在民用方面的应用研究较少,特别是在室内吸波材料及墙体整体结构式防护方面几乎没有,因此,开展吸波材料在建筑材料方面应用显得尤为迫切。碳系吸波材料在建材中的推广应用无论是在技术成熟度还是成本方面,相对于其它吸波材料都均有一定优势,简述了石墨、炭黑、碳纤维等碳系吸波材料的研究现状及其在建材中的应用情况,并对吸波材料在建材中的深入应用进行了展望,提出开发室内建筑吸波材料及墙体结构式防护措施。