陶瓷基單屏頻率選擇表面工藝研究
發(fā)布時間:2017-06-06 05:13
本文關(guān)鍵詞:陶瓷基單屏頻率選擇表面工藝研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著雷達天線系統(tǒng)在國防領(lǐng)域的迅速發(fā)展,越來越多的軍事目標(biāo)都難以逃脫被雷達天線捕捉的命運,在現(xiàn)代軍事斗爭中,各國為了隱藏自己的軍事行動,正在積極尋求一項能夠躲避雷達天線的電磁隱身技術(shù),頻率選擇表面(Frequency Selective Surface,簡稱FSS)作為一項關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)成為世界各國的研究熱點。FSS在實際應(yīng)用中主要以內(nèi)嵌的方式與天線罩相結(jié)合組成FSS天線罩。FSS天線罩除了具備天線罩本身所具備的所有功能之外,同時還具備頻率選擇特性,能夠有效降低雷達散射截面,實現(xiàn)飛行器對電磁波的隱身。近年來由于飛行器飛行速率的大幅提高,有機材料天線罩已不再能適應(yīng)飛行器在高速飛行中產(chǎn)生的高溫環(huán)境,具有頻率選擇性能,同時又能夠抗高溫、耐熱沖擊且機械強度較高的陶瓷FSS天線罩作為新一代的隱身天線罩成為了研究熱點。本文主要研究了可以作為陶瓷天線罩候選材料的改性石英陶瓷,并研究了以改性石英陶瓷作為加載介質(zhì)制備平板陶瓷基單屏FSS的工藝流程,同時對陶瓷基多屏FSS做了一定的理論仿真設(shè)計研究,具體工作如下:首先,以Li2O-K2O-Al2O3體系對純石英陶瓷進行摻雜改性,研究了其作為天線罩材料所必須要考慮的基本性能:介電、力學(xué)與熱學(xué)性能。在14 GHz的測試頻率下,改性石英陶瓷的最優(yōu)介電常數(shù)與介電損耗分別為4.37與0.0038?箯潖姸茸罡呖蛇_163 MPa,與純石英陶瓷相比有大幅提高,同時改性石英陶瓷在燒結(jié)過程中由于大量玻璃液相的產(chǎn)生,提高了陶瓷結(jié)構(gòu)的致密性,使其具備一定的抗雨蝕和沙蝕能力。其次,以改性石英陶瓷作為加載介質(zhì),研究制備平板陶瓷基單屏頻率選擇表面的HTCC工藝。為了找到適合軋膜工藝的粘結(jié)劑,一共試驗了四種粘結(jié)劑體系,最終確定美國首諾公司生產(chǎn)的B79型聚乙烯醇縮丁醛為最合適的粘結(jié)劑,從而解決了軋膜與排膠難題。接著研究了分別以鉬錳金屬電極、氧化鋅半導(dǎo)體電極和二硅化鉬電極印刷FSS圖形的燒結(jié)工藝,并成功解決了疊層樣品分層、起泡、開裂等燒結(jié)難題,制備出了可測試的實物樣品。最后,對X波段帶通型多屏陶瓷FSS的仿真設(shè)計與優(yōu)化進行了初步研究,以傳統(tǒng)FSS單元為基礎(chǔ)進行單元結(jié)構(gòu)與介質(zhì)加載結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計,共介紹了五十字形FSS、環(huán)五十字形FSS、雪花形FSS及天線-濾波器-天線FSS(AFA-FSS)四種設(shè)計方案,其中以AFA-FSS的頻率選擇性能為最優(yōu)。
【關(guān)鍵詞】:頻率選擇表面 石英陶瓷 改性 隱身天線罩 仿真
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:TQ174.7;TN820.81
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-20
- 1.1 研究背景及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
- 1.1.1 頻率選擇表面的基本概念與應(yīng)用10-12
- 1.1.2 頻率選擇表面的發(fā)展及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
- 1.2 陶瓷天線罩材料概述13-17
- 1.2.1 天線罩材料體系發(fā)展概況14-15
- 1.2.2 陶瓷天線罩生產(chǎn)工藝概況15-17
- 1.3 FSS天線罩研究現(xiàn)狀17-18
- 1.4 論文的研究意義及作者的主要工作18-20
- 第二章 FSS基本理論20-28
- 2.1 FSS的基本特性20-25
- 2.1.1 FSS的工作機理20-22
- 2.1.2 FSS性能的主要影響因素22-25
- 2.2 柵瓣和wood奇異現(xiàn)象25-27
- 2.2.1 柵瓣現(xiàn)象25-26
- 2.2.2 wood奇異現(xiàn)象26-27
- 2.3 小結(jié)27-28
- 第三章 改性石英陶瓷性能研究28-34
- 3.1 實驗設(shè)計28-29
- 3.1.1 實驗原料28
- 3.1.2 實驗設(shè)備28-29
- 3.1.3 工藝流程29
- 3.2 實驗結(jié)果分析29-32
- 3.2.1 物相及形貌分析29-31
- 3.2.2 密度、抗彎強度及介電性能31-32
- 3.2.3 熱膨脹系數(shù)32
- 3.3 小結(jié)32-34
- 第四章 陶瓷基單屏FSS制備工藝研究34-61
- 4.1 改性石英陶瓷粉體的制備34
- 4.2 軋膜工藝及粘結(jié)劑配方摸索34-44
- 4.2.1 軋膜工藝34-35
- 4.2.2 粘結(jié)劑配方摸索35-44
- 4.3 排膠與燒結(jié)工藝研究44-60
- 4.3.1 排膠44-47
- 4.3.2 燒結(jié)47-58
- 4.3.3 樣品測試58-60
- 4.4 小結(jié)60-61
- 第五章 X波段帶通型多屏陶瓷FSS的仿真設(shè)計與優(yōu)化61-72
- 5.1 仿真工具與仿真流程簡介61-62
- 5.2 五十字形雙屏FSS的仿真與優(yōu)化設(shè)計62-65
- 5.3 環(huán)五十字形雙屏FSS的設(shè)計65-67
- 5.4 雪花形雙屏FSS的設(shè)計與仿真67-68
- 5.5 天線-濾波器-天線結(jié)構(gòu)FSS的仿真與設(shè)計68-70
- 5.6 小結(jié)70-72
- 第六章 結(jié)論72-74
- 致謝74-75
- 參考文獻75-80
- 攻讀研究生期間取得的成果80-81
【參考文獻】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條
1 喬學(xué)增;李姣;李昱科;駱興芳;;一種可調(diào)復(fù)合單元頻率選擇表面的設(shè)計[J];江西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年01期
2 徐永順;別少偉;江建軍;徐海兵;萬東;周杰;;含螺旋單元頻率選擇表面的寬頻帶強吸收復(fù)合吸波體[J];物理學(xué)報;2014年20期
本文關(guān)鍵詞:陶瓷基單屏頻率選擇表面工藝研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:425463
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