本文關(guān)鍵詞：多層復(fù)合寬帶吸波結(jié)構(gòu)的設(shè)計與制備

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【摘要】：由于吸波材料在隱身技術(shù)應(yīng)用中的迫切需要,提升吸波材料的性能,朝著“薄、輕、寬、強”的方向進行改進,是國內(nèi)外研究人員多年來致力于探索的課題。多層吸波材料相比單層吸波材料有望獲得更優(yōu)良的吸波性能,因此多層吸波材料的開發(fā)一直是研究熱點。本文對多層磁性吸波材料以及含頻率選擇表面(Frequency Selective Surface,FSS)的多層復(fù)合吸波結(jié)構(gòu)的設(shè)計進行了探究,并通過實驗對設(shè)計結(jié)果進行了驗證。在對多層吸波材料的研究中,很重要的一方面是通過優(yōu)化算法進行設(shè)計。多層吸波材料的設(shè)計涉及較多結(jié)構(gòu)參量,需要采取行之有效的優(yōu)化算法進行設(shè)計。本文根據(jù)傳輸線理論對多層磁性材料的反射率進行計算,并基于電磁參數(shù)數(shù)據(jù)庫采用遺傳算法對多層磁性材料的反射率帶寬和厚度進行優(yōu)化設(shè)計。本文將遺傳算法在本課題上的應(yīng)用進行了調(diào)整,在優(yōu)化之初對表層按照阻抗匹配特性和吸波特性進行了篩選,而且從不同方面對遺傳算法的優(yōu)化效果進行了分析,驗證了本文所采用遺傳算法優(yōu)化效果的優(yōu)越性。優(yōu)化設(shè)計的結(jié)果表明,表層采用球磨8 h的EW為吸收劑,底層采用球磨12 h的Y01為吸收劑,組成總厚度1.1 mm的雙層磁性材料,在2~18 GHz頻段-10 dB以下反射率帶寬為6 GHz,具有一定實用價值。為進一步改善多層磁性材料的吸波性能,本文基于優(yōu)化得到的雙層磁性材料,在結(jié)構(gòu)上做進一步的改進,將加載電阻的雙圓環(huán)FSS插入到雙層磁性材料之中,并通過有限元法對插入FSS的三層復(fù)合吸波結(jié)構(gòu)進行了仿真,優(yōu)選得到FSS基本單元的最佳尺寸和最佳電阻值。最后,通過實驗驗證了該結(jié)構(gòu)改進的有效性。研究結(jié)果表明,插入的FSS能夠改善雙層磁性材料的吸波性能,在FSS上焊接阻值合適的貼片電阻能夠在X波段和Ku波段形成較強的歐姆損耗,并使得-10 dB反射率帶寬顯著拓展。插入載有電阻FSS的雙層磁性材料-13 dB反射率覆蓋了7.9~18 GHz的頻段,具有較高實用價值。
【關(guān)鍵詞】：多層吸波結(jié)構(gòu) 寬帶吸收 反射率 磁性材料 頻率選擇表面
【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
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-23
• 1.1 引言9
• 1.2 國內(nèi)外研究進展9-14
• 1.3 復(fù)合吸波結(jié)構(gòu)設(shè)計的理論基礎(chǔ)14-21
• 1.4 本文研究內(nèi)容21-23
• 2 實驗方法和性能測試技術(shù)23-28
• 2.1 復(fù)合吸波結(jié)構(gòu)的制備23-25
• 2.2 測試方法25-27
• 2.3 小結(jié)27-28
• 3 多層磁性吸波結(jié)構(gòu)的遺傳算法優(yōu)化設(shè)計28-39
• 3.1 遺傳算法理論基礎(chǔ)28
• 3.2 多層磁性吸波材料遺傳算法設(shè)計流程28-31
• 3.3 對比算法簡介及可比性驗證31-32
• 3.4 優(yōu)化效果對比與討論32-36
• 3.5 寬帶薄層雙層材料的優(yōu)化設(shè)計36-38
• 3.6 小結(jié)38-39
• 4 含F(xiàn)SS多層復(fù)合吸波結(jié)構(gòu)的研究39-49
• 4.1 含F(xiàn)SS的多層復(fù)合吸波結(jié)構(gòu)的設(shè)計39-41
• 4.2 實驗結(jié)果與分析討論41-47
• 4.3 X波段和Ku波段寬頻吸收的其他樣品47-48
• 4.4 小結(jié)48-49
• 5 總結(jié)與展望49-51
• 5.1 總結(jié)49-50
• 5.2 展望50-51
• 致謝51-53
• 參考文獻53-58
• 附錄1 電磁參數(shù)數(shù)據(jù)庫中材料編號58-59
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文59

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本文編號：912329