本文選題：微波吸收　切入點：寬頻帶　出處：《華中科技大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：由于隱身技術(shù)和電子產(chǎn)品的快速發(fā)展,人們對高性能吸波材料的需求愈發(fā)迫切,尤其是對在限制吸波材料厚度情況下拓展吸收帶寬提出了更高的要求。為此,本研究主要開展了由頻率選擇表面(frequency selective surfaces,FSSs)和磁性貼片組成的磁性復(fù)合吸波結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制備,分析了含有單層和雙層FSS的磁性復(fù)合結(jié)構(gòu)微波吸收特性,并將其厚度控制在2.2 mm以內(nèi),以獲得寬帶微波吸收磁性復(fù)合結(jié)構(gòu)。主要研究結(jié)果如下:利用HFSS仿真軟件優(yōu)化設(shè)計并制備出基于嵌入加載電阻片F(xiàn)SS寬頻帶磁性復(fù)合結(jié)構(gòu)。首先結(jié)合化學(xué)刻蝕法和煉膠法分別制備FSS和磁性貼片,然后用同軸法和弓形法分別測試磁性貼片的電磁參數(shù)和磁性復(fù)合結(jié)構(gòu)微波反射率。結(jié)果表明,磁性復(fù)合結(jié)構(gòu)反射率測試結(jié)果和仿真結(jié)果吻合較好。嵌入FSS可以有效改善磁性貼片的吸波性能,尤其是加載電阻的FSS。磁性復(fù)合結(jié)構(gòu)從6.1~18 GHz頻段可以實現(xiàn)-10 d B以下吸收效果,整體厚度為2 mm。而且在入射角0°~30°和極化角0°~90°(垂直入射)變化時,具有非常好的斜入射和極化穩(wěn)定性。為了進(jìn)一步拓展該吸波結(jié)構(gòu)吸收帶寬,在上述基礎(chǔ)上探討研究再復(fù)合嵌入一層圓環(huán)FSS,設(shè)計制作了兩種典型的基于雙層FSS寬頻帶磁性復(fù)合結(jié)構(gòu),通過仿真和測試分析了其微波吸收性能。測試結(jié)果表明,嵌入圓環(huán)FSS后,增加了一個低頻吸收峰,明顯改善了微波低頻性能。加入8*8圓環(huán)后,反射率在-9 d B以下吸波帶寬從6~18 GHz拓寬到4.8~18 GHz。加入12*12圓環(huán)后,反射率在-8 d B以下吸收帶寬從5.8~18 GHz拓寬到4.3~18 GHz。但是兩者整體厚度只增加了0.15 mm,而且嵌入圓環(huán)FSS不會影響復(fù)合結(jié)構(gòu)良好的極化和斜入射穩(wěn)定性。開展嵌入FSS的磁性復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計與制備技術(shù),為復(fù)合結(jié)構(gòu)吸波材料寬頻化設(shè)計奠定技術(shù)基礎(chǔ)和開辟一條可能應(yīng)用的新途徑,有力地拓展了應(yīng)用前景。
[Abstract]:Due to the rapid development of stealth technology and electronic products, the demand for high performance absorbing materials is becoming more and more urgent, especially for expanding the absorption bandwidth under the condition of limiting the thickness of absorbing materials.Therefore, the design and preparation of magnetic composite absorbing structure composed of frequency selective surface frequency selective surfaces (FSS) and magnetic patch were carried out. The microwave absorption characteristics of magnetic composite structure containing monolayer and double layer FSS were analyzed.In order to obtain the magnetic composite structure of broadband microwave absorption, the thickness is controlled within 2.2 mm.The main results are as follows: a broadband magnetic composite structure based on embedded load resistor FSS is designed and fabricated by HFSS simulation software.FSS and magnetic patch were prepared by chemical etching and gel refining respectively. The electromagnetic parameters and microwave reflectance of magnetic composite structure were measured by coaxial method and bow method respectively.The results show that the reflectivity of the magnetic composite structure is in good agreement with the simulation results.Embedding FSS can effectively improve the absorbing performance of magnetic patch, especially the FSs loaded with resistor.The magnetic composite structure can achieve the absorption effect below -10 dB from 6.1 ~ 18 GHz band, and the overall thickness is 2 mm.Moreover, when the incident angle is 0 擄~ 30 擄and the polarization angle is 0 擄~ 90 擄(vertical incidence), it has very good stability of oblique incidence and polarization.In order to further expand the absorption bandwidth of the absorbing structure, two typical broadband magnetic composite structures based on double-layer FSS are designed and fabricated.The microwave absorption performance is analyzed by simulation and test.The test results show that a low frequency absorption peak is added after the ring FSS is embedded and the microwave low frequency performance is obviously improved.With the addition of 8 rings, the absorption bandwidth below -9 dB can be widened from 6 ~ 18 GHz to 4.8g ~ (18) GHz.The absorption bandwidth below -8 dB was widened from 5.8g ~ (18 GHz) to 4.3g ~ (18) GHz by adding 12 ~ (12) rings.However, the overall thickness of the two rings is only increased by 0. 15 mm, and the embedded ring FSS will not affect the good polarization and oblique incident stability of the composite structure.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM25

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1 記者 張Z

本文編號：1720966