磁性Salisbury屏的高频响应

研究了利用磁性薄膜构造Salisbury屏的可能性及其在微波频段的反射率频率特性 .结果表明 ,利用铁磁性材料在铁磁共振频率附近磁化率具有 χ″ >χ′的特性 ,可以构造出对电磁波有良好吸收性能的磁性Salisbury屏 .通过对铁磁材料高频磁谱物理机理的分析后指出 ,具有弛豫型共振磁谱的铁磁材料可以构造出薄膜型Salisbury屏 ,其厚度为微米甚至亚微米量级 .反射率的频率特性与磁性材料的特征阻抗zr 有关 ,它取决于铁磁共振频率和静态磁化率 .

Salisbury屏电磁匹配特性及其在抗电磁辐射中的应用研究

利用抗电磁辐射平板材料和Salisbury屏组合使用，推导出了相应的反射系数公式并进行了优化设计．设计结果具有较好的dB衰减值，既满足了工程设计对厚度需求，又保证在2～18GHz有较大的带宽．

Salisbury屏的优化设计

利用多层平板吸波材料对Salisbury屏进行了优化设计,推导出了相应的反射系数公式,并用实验室自行研制的材料对两层平板吸波材料作为隔离层的情况进行了具体的优化设计,结果表明:既减小了Salish bury屏的厚度,又保证有较大的带宽,同时有较好的dB值,表明优化设计是合理的.

基于Salisbury屏的二面角设计及其极化特性分析

Salisbury屏具有独特的电磁散射特性,通过巧妙的设计Salisbury屏可以实现雷达目标特征变换的效果。根据Salisbury屏的散射特性,设计了一种新型二面角结构,从理论和仿真角度分析该新型二面角结构的电磁散射特性,分别给出张角为90°与60°的S屏二面角和金属二面角的雷达散射截面曲线,求解出多种入射角下的正交二面角结构的极化散射矩阵,进一步讨论了雷达工作频率、目标姿态等关键参数对Salisbury屏二面角极化特性的影响。理论分析和仿真结果均表明,与普通金属二面角相比,Salisbury屏二面角的散射特性差异明显,在目标特征变换、电子对抗等领域具有潜在的应用价值。

斜入射时Salisbury屏电磁参数匹配规律研究

利用电磁波传输理论,研究并推导出了电磁波斜入射时Salisbury屏后向反射率公式,使用三维网格法讨论了各个电磁参数、隔离层厚度、入射波频率等同后向反射率之间的关系.研究结果表明:在2～18GHz范围内,角度后向反射率有很大;在f=16GHz时,μ_(r1)和μ_(r2)取值的增加使得材料的磁损耗和储能能力加强,导致材料有很好的吸收效果;然而ε_(r1)和ε_(r2)取值增加时,由于表面反射效应增强,使得吸波效果下降;在2～18GHz频段内后向反射率均可达到4.5dB以上,能够满足军事和民用的要求.

三维网格法在Salisbury屏优化设计中的应用

将三维网格法引入到Salisbury屏的优化设计之中,并用电磁损耗材料代替了经典Salisbury屏的隔离层材料.通过设计和讨论,解决了Salisbury屏应用过程中厚度过大和强度太低的问题,较直观的给出了参数之间的匹配规律.符合全貌分析方法的观点,从全局上考虑问题,减小了单独讨论或者强调某一参量所带来的片面性影响.

广义匹配规律在Salisbury屏反射性质研究中的应用

将广义匹配规律应用于Salisbury屏的反射性质研究中,给出了满足广义匹配规律Salisbury屏的后向反射系数公式,为损耗材料作为隔离层Salisbury屏的优化设计新方向提供了理论基础,并对具体优化设计中电磁参数的匹配问题提供方向性的指导.

隔离层掺杂纳米稀土氧化物的Salisbury屏优化设计

利用雷达波在介质中传播时的等效传输线理论,分析了雷达波垂直入射到Salisbury屏时的反射系数及相关计算公式,并基于MATLAB软件按照全貌分析方法对隔离层掺杂了纳米稀土氧化物的Salisbury屏中介电常数、磁导率等参数与反射率进行了讨论及优化设计.结果表明:在雷达波吸收材料的设计时磁损耗的优化起主要作用;隔离层掺杂了纳米稀土氧化物后提高了Salisbury屏在2~18GHz频段吸收雷达波的性能;在该频段的后向反射率衰减值大于7dB,能够满足国防军事中的雷达波隐身基本要求.

基于HFSS的Salisbury屏散射特性仿真分析

Salisbury屏可有效降低目标反射率,具有一些独特的电磁散射特性。在阐述Salisbury屏原理的基础上,给出其反射性能曲线和近似的单站RCS物理光学解释,运用HFSS软件对Salisbury屏进行仿真分析,给出多种典型结果,并与金属平板的散射特性对比,进而分析关键参数对其后向RCS影响。结果表明,若入射波频率、阻抗层和导体背板间的距离及填充介质确定,影响其散射特性的主要因素为自身尺寸和电磁波入射角,通过巧妙设计,可望使Salisbury屏在目标特征变换、电子对抗等领域有更广的应用前景。

雷达吸波材料在Salisbury屏优化设计中的应用

为了解决传统Salisbury屏吸波性能问题,将雷达吸波材料作为Salisbury屏的隔离层,替代了经典Salisbury屏的隔离层介质,以提高Salisbury屏的吸波性能。通过Matlab软件的网格方法进行讨论和设计,设计出较为合理的电磁参数匹配规律。研究表明,站在全局的高度讨论问题,可使参数的设计符合全貌分析方法的要求,从而有效地解决了特殊强调某一电磁参量所产生的片面性影响。

三维网格法在Salisbury电屏优化设计中的应用

推导出经典和隔离层为电磁损耗材料的Salisbury屏的后向反射系数公式。通过三维网格法对Salisbury电屏进行优化设计,给出满足广义匹配规律的隔离层材料的电磁参数,并利用这一电磁参数在8~18GHz频段进行理论设计。设计结果表明,当厚度为1mm时,在8~18GHz带宽内,均能获得接近10dB的后向反射率,解决Salisbury屏厚度过大和强度太低的问题,实现很好的电磁波吸收效果。

有机抗电磁辐射材料在Salisbury屏优化设计中的应用

文中将有机抗电磁辐射材料作为Salisbury屏的隔离层,代替了经典Salisbury屏的隔离层材料。通过三维网格法进行设计和讨论,给出较为直观的电磁参数匹配规律。从而使得问题的讨论站在全局的高度,符合全貌分析的方法要求,解决了单独讨论或者强调某一参量所带来的片面性影响。

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。

基于多模谐振技术的超宽带Salisbury屏

微波吸收体在武器装备对雷达隐身方面具有重要的应用,受到学者们越来越多的关注,其中具有高带宽比的吸收体结构是研究的一个重要方向。多模谐振理论是滤波器设计当中常用的带宽展宽方法,本文将该理论用于超宽带Salisbury屏的设计当中,通过在Salisbury屏的介质隔层中引入感性接地面和多层有耗FSS,得到了具有高带宽比的低剖面微波吸收体;其中第二种方法采用的FSS阵列形状为普通的十字型偶极子阵列,主要是通过在其上加载贴片电阻来增强其有耗特性,从而改变偶极子阵列上的电流分布;在设计过程中,通过在Smith圆图上优化吸收体表面的阻抗轨迹,最终得到一种超宽带Salisbury屏,其相对带宽可达126%,而厚度仅为最低频率对应工作波长的五分之一左右。

影响Salisbury屏高频响应的若干因数

应用传输线理论研究了金属薄膜Salisbury屏的反射率频谱特性 ,得到了Salisbury屏的反射系数公式和带宽系数的表达式 .理论和数值分析表明 ,Salisbury屏的反射频谱是谐振型的 ;在谐振频率处 ,反射率的大小仅与金属薄膜的归一化面电阻α有关 ,而在其他频率处则取决于α和隔离层波阻抗 η2 .反射率带宽系数Δ取决于反射率的考察值Γα,η2 和α .当α→αc,η2 →η0 时 ,Δ取得极大值 ,αc 的大小与Γα 有关 ,且通常αc≠ 1.

基于光子晶体的电磁吸收材料

研究了微波光子晶体在雷达吸收材料上的应用,提出了一种应用PBG的新型雷达吸收材料.该种材料相对于传统的电Salisbury屏,具有厚度薄、重量轻的优点,而且吸收带宽取决于高阻表面的带隙,不再受到厚度为λ/4的限制.

基于UC-PBG的雷达吸波材料

研究了微波光子晶体在雷达吸收材料上的应用,提出了一种应用UC -PBG的新型雷达吸收材料。该材料相对于传统的电Salisbury屏,具有厚度薄、重量轻的优点,且吸收带宽取决于高阻表面的电磁带隙,不再会受到厚度为λ/4的限制。

基于高阻抗表面的多频带Salisbury屏设计

为进一步提高传统Salisbury屏的吸波性能,本文提出了利用高阻抗表面在特定频率同相反射的特性,替代原有结构中的金属平板设计多频带Salisbury屏的方法.通过分析不同频率电磁波经高阻抗表面反射后空间电磁场的场强分布,说明可以通过共用Salisbury屏的损耗层,在高阻抗表面同相反射的特征频率附近引入新的吸收带.以不同尺寸方形周期结构的单频和双频高阻抗表面为例,从仿真和实验两个方面验证了多频带Salisbury屏设计的可行性,且实验和仿真结果十分符合.结果表明,多频带Salisbury屏基本保留了原有的吸波性能,同时又引入了新的吸收峰,吸收峰的位置和数量与高阻抗表面同相反射的频带位置和数目有关.与传统的Salisbury屏相比,在材料增加厚度不足1 mm的情况下,多频带Salisbury屏的设计使反射率小于-10 d B的吸波带宽由8.5 GHz增加到10.1 GHz,且实现了向长波方向的拓展,最低频率由7.5 GHz拓展到5.98 GHz.

电阻型容性频率选择表面吸收体吸波性能研究

提出一种由Salisbury屏衍生而成的新型雷达吸波材料——电阻型容性频率选择表面（FSS）吸收体。采用有限元软件对吸波性能进行研究。研究表明,FSS单元方阻R,参数p和a以及介质层厚度h对FSS吸收体吸波性能均有较大影响。通过大量计算发现,FSS单元方阻在100-200Ω/□之间,p取0.05时具有较好的吸波性能。发现重要的“2h规则”。指出在介质层厚度较大的情况下很难充分发挥FSS的作用,一般要求介质层厚度不大于5mm。通过实验对数值计算结果进行验证,结果表明两者基本吻合。另外,数值计算以及实验结果均表明,通过合理的参数选取,与Salisbury屏吸收体相比而言,FSS吸收体可在厚度较小的情况下实现低频吸收,并且具有较好的带宽特性。

基于石墨烯的电控可调微波吸收器件

电控可调微波吸收器件在微波工程领域有着广泛的应用前景。本文采用石墨烯/离子液体/石墨烯的三明治夹层结构代替传统Salisbury屏的电阻层,利用石墨烯表面电荷浓度可调的性质,通过外加电压对三明治结构的输入阻抗动态调控,进而实现对微波吸收的动态调控。通过数值仿真研究了反射率随方块电阻的变化特性,并测试了不同电压下的反射率变化规律。结果表明,电压从0V变化到2V过程中,电压为0.6V时,反射率最小为-42.09dB,阻抗匹配程度最佳。最后,建立了该模型的等效电路,理论计算了谐振频率处反射率与方块电阻之间的关系,揭示了影响调控性能的因素。