本文關(guān)鍵詞：不連續(xù)金屬膜介電性能研究

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【摘要】：電磁波吸收材料,即吸波材料是武器裝備研發(fā)的重要材料,吸波材料的合理使用,可以大幅度地降低飛機(jī)戰(zhàn)艦等的雷達(dá)散射截面,從而提高其在戰(zhàn)爭中的隱蔽性以及生存率。目前,我國對于吸波材料的研究,主要集中在磁性粉體吸收劑上,經(jīng)過多年的研究,磁性粉體吸收劑的性能已經(jīng)達(dá)到了理論極限,很難再獲得突破性進(jìn)展,并且,微米級粉體吸收劑存在著不足,一是微米級粉體的吸波材料面密度大,二是微米級粉體材料受退磁效應(yīng)的影響,微波磁導(dǎo)率實(shí)部和虛部均較小,基于這些材料研制的涂層吸收率不夠高。所以,一種新型、輕質(zhì)、薄層的吸波材料就很有必要。磁性金屬薄膜的磁導(dǎo)率可以達(dá)到很高,有望實(shí)現(xiàn)輕質(zhì)薄層吸收,但是連續(xù)的金屬薄膜對入射電磁波具有高反射,電磁波很難進(jìn)入薄膜內(nèi)部。本文對薄膜進(jìn)行了某些表面化處理,化連續(xù)為不連續(xù),使金屬薄膜形成了金屬——空氣的周期性間隔,從而使薄膜和外部空間阻抗相匹配。本文通過三種方法來對不連續(xù)金屬膜介電常數(shù)進(jìn)行計(jì)算。一是通過Bruggeman有效媒質(zhì)理論計(jì)算不連續(xù)金屬膜的有效介電常數(shù),二是利用有限元仿真軟件HFSS通過Floquet端口與周期性邊界條件仿真自由空間法來計(jì)算不連續(xù)金屬膜的有效介電常數(shù),三是利用有限元仿真軟件HFSS通過諧振腔微擾法來計(jì)算不連續(xù)金屬膜的有效介電常數(shù)。計(jì)算結(jié)果表明,在滿足長波準(zhǔn)靜態(tài)近似條件下,通過對金屬的介電常數(shù)進(jìn)行重整化處理,將渦流效應(yīng)和局域場增強(qiáng)效應(yīng)納入到重整化介電常數(shù)中,可以將金屬等效為均勻極化的介質(zhì),并利用有效媒質(zhì)理論解析的計(jì)算出不連續(xù)金屬膜的介電常數(shù)。且在不連續(xù)金屬膜中,由于渦流效應(yīng)的影響,不連續(xù)金屬膜單元尺寸的大小將顯著影響到不連續(xù)金屬膜的有效介電常數(shù)。另外,Bruggeman理論在計(jì)算填充濃度小于閾值的樣品時(shí)才可以獲得準(zhǔn)確結(jié)果。該文結(jié)論對研究不連續(xù)金屬膜的介電性質(zhì)具有積極的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：不連續(xù)金屬膜 有效媒質(zhì)理論 HFSS 有限元法 有效介電常數(shù)
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB34
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展10-11
• 1.3 本文主要研究方向11-12
• 1.4 本文結(jié)構(gòu)安排12-13
• 第二章 有效媒質(zhì)理論及介電常數(shù)測量方法13-27
• 2.1 有效媒質(zhì)理論13-16
• 2.2 材料電磁參數(shù)的測量和計(jì)算方法16-27
• 2.2.1 多狀態(tài)法16-17
• 2.2.2 多厚度法17
• 2.2.3 傳輸/反射法17-18
• 2.2.4 自由空間法18-23
• 2.2.5 諧振腔微擾法23-27
• 第三章 有限元理論及HFSS27-39
• 3.1 有限元理論27-32
• 3.1.1 變分法27-29
• 3.1.2 三維有限元29-31
• 3.1.3 有限元方法的建模過程步驟31-32
• 3.2 HFSS有限元仿真軟件32-39
• 3.2.1 HFSS的求解分類32-33
• 3.2.2 微波平面周期性結(jié)構(gòu)的仿真33-37
• 3.2.3 諧振腔的仿真37-39
• 第四章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析39-55
• 4.1 建模39-43
• 4.1.1 理論計(jì)算建模39-40
• 4.1.2 周期性仿真建模40-42
• 4.1.3 諧振腔微擾仿真建模42-43
• 4.2 數(shù)據(jù)分析43-55
• 第五章 總結(jié)與展望55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 附錄60-66
• 1. Bruggeman有效媒質(zhì)理論Matlab計(jì)算程序60-63
• 2. S參數(shù)提取介電常數(shù)Matlab計(jì)算程序63-66
• 致謝66-67

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊q，

本文編號：814270