电路模拟多层雷达吸波材料的设计

提出一种把电路模拟技术与多层雷达吸波材料相结合的设计方法。将一个感性或容性电路屏插入靠近金属背衬的材料层中，并按照控制输入阻抗的要求安排其余的层，在仔细决定电路屏参数和各层材料参数后，此结构能在宽频带范围内呈现很小的反射，同时，与通常设计相比，层数更少，总厚度也更小。本文给出几个应用电感屏和电容屏的设计例子，均有比通常设计更好的特性。

单层雷达吸波材料研究

通过数值分析确定了单层电损耗吸波材料理想电磁参数,探讨了单层吸波材料的吸波机理。分析表明:单层吸波材料要实现宽频吸收,其电磁参数必须具有频散效应,即随电磁波频率的升高电磁参数有规律的降低,其中ε′.μ′与f2成反比。以羰基铁粉/聚氯乙烯吸波贴片为实例验证了理论分析结果,讨论了常规单层吸波材料性能的影响因素。

单层均匀吸波材料电磁参数的匹配研究

用Steffensen加速法求出了单层均匀吸波材料对入射电磁波无限吸收时电磁参数所需满足的必要条件及其边界曲线 ,同时 。

含电路模拟结构吸波复合材料

研究了电路模拟结构材质、电路模拟结构尺寸、介质层电磁参数等对电阻渐变型和"陷阱"式结构吸波复合材料的吸波性能和力学性能的影响。结果表明:通过合理的结构设计,在其它条件相同的情况下含电路模拟结构电阻渐变吸波复合材料的吸波性能在8～18GHz范围内有3～5dB的提高;含电路模拟结构"陷阱"式吸波复合材料在厚度≤4mm条件下,实现了吸波性能在8～18GHz频率范围内吸收率≥12dB。在提高吸波复合材料吸波性能的同时,电路模拟结构的引入使复合材料力学性能有一定的提高,有利于实现吸波复合材料的吸波/承载一体化。

含电路模拟结构陷阱式吸波复合材料研究

研究了电路屏材质、电路屏尺寸、介质层电磁参数等对"陷阱"式结构吸波复合材料吸波性能的影响,总结了改变参数后吸波性能的变化规律。研究结果表明:通过合理的结构设计,使得吸波复合材料的吸波/承载综合性能得以提高。

电路模拟吸波材料带宽拓展方法探索

电路模拟吸波材料有一定的频率选择特性，电磁波有效损耗的带宽通常比较窄，通过多层电路屏、掺杂电损耗介质、磁损耗介质层组合、磁电损耗组合的方法，对电路模拟结构吸波材料在2～18GHz区间电磁损耗带宽的拓展进行了初步探索。结果证明：四种方法都能够提高电路模拟吸波材料的有效吸波带宽，并能够不同程度地提高材料的吸波效率。多层电路屏、掺杂电损耗介质的多层电路屏、组合磁损耗介质层的多层电路屏、组合磁损耗介质层和电损耗介质的多层电路屏，其反射率≤-5dB的带宽较单层电路屏的1．2GHz分别增加了6．4、10．6、9．6、10．6GHz，最小反射率分别达到-8、-10、-12、-25dB。

含电路模拟结构吸波复合材料力学性能研究

研究了填充吸收剂、加入金属、纤维电路屏对吸波复合材料力学性能的影响,测试了含电路模拟结构吸波复合材料在室温和80℃下的弯曲强度、弯曲模量、压缩强度、压缩模量及剪切强度的变化。研究结果表明,通过合理的结构设计,在提高吸波复合材料吸波性能的同时,能够有效地提高吸波复合材料体系的力学性能,使吸波复合材料的吸波 承载一体化得以实现。

电路模拟吸波材料的研究及其发展

本文阐述了电路模拟吸波材料的原理。对电路模拟吸波材料优于普通雷达吸波材料的原因进行了说明。综述了电路模拟吸波材料的研究现状,并对其发展方向进行了展望。

双六边形环电路模拟吸波材料及其等效电路模型

提出以双六边形环为单元结构的电路模拟吸波材料。根据单元的双频特性建立等效电路模型,根据六边形环周期分布规律提出等效周期概念,给出等效分布电参数的计算方法。利用该模型对双六边形环电路模拟吸波材料的结构进行参数分析,并与HFSS全波分析结果进行对比,验证该方法的准确性。加工样品和实测,结果发现所设计吸波材料在1.9~8.9 GHz频段内对正入射波具有良好的吸波特性,实测结果与等效电路模型仿真结果吻合较好,进一步验证了该方法的有效性。

一种单层宽频吸波超材料设计及其性能分析

本文设计、分析并加工测试了一种新型的单层吸波超材料结构,其表层为双C型金属结构组成的超材料结构层,中间层为FR-4介质基板,底层为金属反射板。通过仿真优化,总厚度仅为0.12λ。仿真测试结果表明,本文设计的单层宽频超材料吸波体在7.87GHz-15.50GHz的频段内反射系数小于-10dB,实测数据显示在8.17GHz-14.83GHz的频段内反射系数小于-10dB,实现了电磁波的宽频强吸收。通过分析发现,该双C型吸波超材料结构单元的排布方式对吸波效果的影响较大,并可以通过调节结构尺寸改变吸收频段。本文设计的单层宽频吸波超材料结构简单,吸收频带宽,具有重要的实际应用价值和应用前景。

电路模拟新型吸波材料

本成果采用黏胶基活性碳毡制备一系列单层电路模拟吸波材料。黏胶碳纤维的横截面不规则，异型截面的碳纤维对电磁波有良好的衰减吸收性能；经活化的碳纤维表面多微孔，碳纤维表面粗糙度增加，对电磁波形成漫反射；材料价廉易得。

基于遗传退火算法的电路模拟吸波材料设计

相比传统吸波材料,电路模拟吸波材料可以很好地减小材料厚度、提高吸波性能,其设计通常使用遗传算法进行优化。针对传统遗传算法的诸多不足,对交叉和变异概率进行了改进、引入了模拟退火思想作为子代接受准则并增加了算法终止准则。其中,对交叉和变异概率的改进是最大创新点。改进后的遗传算法只需进化100代即得到最优解,平均反射率为-15.0420,厚度为1.43 mm,均优于传统算法得出的结果。结果表明,改进后的遗传算法具有收敛速率快、不易陷入局部最优解等优点。

一款具有双方环结构的有源电路模拟吸波材料

简单阐述电路模拟吸波材料的吸波原理,提出使用CST电磁仿真软件,通过电抗加载的方式对有源电路模拟吸波材料进行分析的方法。设计一款具有双方环结构的有源电路模拟吸波材料,并使用该方法对其进行分析。仿真结果表明这款吸波材料具有良好的双频吸波特性,通过改变两个方环的加载电阻(即改变PIN管的偏置电流),可改变吸波材料的吸波频率。

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。

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。该材料由嵌入集总电阻的导电方环阵列和设计良好的宽角阻抗匹配(WAIM)层组成。由于WAIM层的存在,斜入射情况下的吸波性能明显改善。同时,针对电磁波正斜入射情况,该文提出了准确的等效电路模型以及严格的数学计算模型,使得结构设计清晰明了。测量结果表明,正入射时的吸波带宽达到137.1%。当入射角小于45°时,所设计吸波材料在反射系数衰减至少10 dB情况下的公共百分比吸波带宽达到110.5%。等效电路模型计算、仿真与实测结果之间的相似性验证了该文设计的有效性。

单层吸波材料计算方法的比较

吸波材料是隐身技术的关键材料,随着近年来隐身技术的迅猛发展,吸波材料的研究已经受到世界各国的高度重视。文中探讨了两种单层吸波材料吸波性能的计算方法,并比较了两种方法各自的特点。

玻璃纤维板阵列增多层吸波复合结构

本文将电路模拟吸波阵列与玻璃纤维介质板(FEPL)阵列结合,采用真空热压成型工艺制备了一种具有超宽带强吸波性能的多层复合结构。整个FEPL阵列复合结构的表面密度约为2.4 kg/m^(2),厚度约为10.0 mm。仿真和测量结果均表明,FEPL阵列可以明显改善吸波结构的斜入射角的稳定性,提高电磁吸收率,拓宽吸收带宽。在斜入射角40°~60°范围内,FEPL阵列显著提高了吸波复合结构的吸收性能,同时将相对带宽(FBW)拓宽了约9.1%;此外,它还将复合吸波结构正入射角的平均反射系数从−14.4 dB降低到了−25.7 dB,降低了约11.3 dB。本文所提出的玻璃纤维板阵列增多层吸波复合结构性能优异,制备工艺简单,适合实际工程应用。

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。

添加MWCNTs的结构吸波材料的制备及其性能研究

采用炭纤维、玻璃纤维、环氧树脂和纳米碳管制备了结构吸波材料。通过实验和理论计算研究了MWCNTs含量对单层结构吸波材料的吸波性能的影响和层间排列方式对双层结构吸波材料吸收性能的影响。对于单层的结构吸波材料,当MWC-NTs的含量为9%时吸波效果最佳,吸收率超过-10dB的有效带宽为5.4GHz;对于双层结构吸波材料,当层间排列为MWCNTs15%MWCNTs3%时,最大吸收率为-39.3dB、吸收率超过-10dB的有效带宽为6.5GHz,涵盖了整个Ku频率范围(12～18GHz),更能满足"强、宽、薄"的要求。

光学透明吸波材料的研究进展及未来发展方向

在有透光率要求场合的应用背景下,光学窗口部位是电磁防护的薄弱部位,该部位不仅要具有较高的透光特性,而且需要具有雷达波吸收功能,但是由于光学透明吸波材料受限,多年来,采用反射性结构电磁防护透明材料实现电磁波损耗吸收。随着新材料新技术的发展,吸收型电磁防护透明材料步入舞台,加快了电磁防护透光材料在透明吸波技术领域的应用。本文针对吸收型电磁防护透明材料发展历程,从多层渐变介质吸收、谐振吸收、损耗吸收、复合吸收等角度进行分析,并提出了光学透明吸波材料的未来发展方向。