金属/介质薄膜微波吸波结构的设计、制备与分析
发布时间：2023-05-13 13:06
利用薄膜材料进行电磁波吸收是电磁波吸收材料领域的新兴发展方向之一。本文利用金属/介质薄膜材料制备出薄膜型Salisbury屏吸波结构,在此基础上,又通过在复合薄膜上设计阻抗型频率选择表面(Frequency Selective Surface)结构对其进行了改进设计,采用等效电路模型和电磁全波仿真对吸波结构的电磁性能进行了计算和优化,使新型吸波结构的性能有了显著的改善。在实验方面,本文采用电子束蒸发镀膜法,结合掩板技术制备了基于金属/介质纳米多层膜的薄膜材料和频率选择表面结构,并以此为基础构建了我们设计的吸波结构;利用自由空间法进行透射测量,定性地对薄膜材料的电磁参数进行了分析;利用弓形架测试法测量了该吸波结构的平板反射率,测量结果与仿真基本吻合,显示引入频率选择表面能够有效减小吸波结构厚度,并能够拓展工作频带、提升吸波性能。这种新型吸波结构具有参数可调、重量极轻、可柔性制造等多种优点,在电磁防护、电磁兼容、雷达隐身等方面将具有良好的应用前景。本文的主要工作包括以下几个方面:1、简要阐述了薄膜材料在光学和电磁学领域的研究背景,介绍了纳米金属薄膜的电磁特性、应用以及在电磁波吸收领域的研究...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 薄膜材料的应用
1.2.1 薄膜材料的光学应用
1.2.2 薄膜材料的电磁学应用
1.3 纳米金属薄膜
1.3.1 纳米金属薄膜的电磁特性
1.3.2 纳米金属薄膜的应用
1.3.2.1 纳米金属薄膜的光学应用
1.3.2.2 纳米金属薄膜的电磁吸波应用
1.4 频率选择表面吸波结构的研究进展
1.5 本文的主要研究内容
参考文献
第二章 薄膜型Salisbury屏吸波结构
2.1 引言
2.2 Salisbury屏
2.2.1 单层Salisbury屏的分析
2.2.1.1 电损耗型
2.2.1.2 磁损耗型
2.2.1.3 任意损耗型
2.2.2 Salisbury屏吸波结构性能影响因素分析
2.2.2.1 薄膜表面阻抗对Salisbury屏吸波结构性能的影响
2.2.2.2 介质基底层参数对Salisbury屏吸波结构性能的影响
2.3 小结
参考文献
第三章 阻抗型频率选择表面吸波结构
3.1 引言
3.2 频率选择表面简介及分类
3.2.1 频率选择表面简介
3.2.2 频率选择表面的分类
3.3 频率选择表面的设计与分析方法
3.4 阻抗型频率选择表面的等效电路模型分析
3.5 影响阻抗型频率选择表面吸波结构性能的因素
3.5.1 介质基底层厚度对吸波结构性能的影响
3.5.2 频率选择表面周期单元参数对吸波结构性能的影响
3.5.2.1 表面阻抗对吸波结构工作性能的影响
3.5.2.2 方格边长对吸波结构工作性能的影响
3.5.2.3 方格间隙对吸波结构工作性能的影响
3.6 小结
参考文献
第四章 基于纳米金属/介质薄膜的吸波结构的制备
4.1 引言
4.2 多层纳米金属/介质薄膜吸波结构的设计
4.3 薄膜材料的制备方法
4.3.1 化学气相沉积
4.3.2 物理气相沉积
4.3.2.1 溅射法
4.3.2.2 蒸发法
4.3.2.3 电子束蒸发法的优点
4.4 多层纳米金属/介质薄膜吸波结构的制备
4.4.1 镀膜设备介绍
4.4.2 薄膜制备过程
4.4.3 薄膜厚度的测量与修正
4.4.4 阻抗型频率选择表面吸波结构的制备
4.5 小结
参考文献
第五章 吸波结构性能测量及分析
5.1 引言
5.2 测量系统与原理介绍
5.2.1 弓形架测试法反射测量系统
5.2.2 自由空间法透射测量系统
5.2.2.1 自由空间法透射测量系统介绍
5.2.2.2 自由空间法透射测量基本原理
5.2.2.3 自由空间法透射测量系统的TRL校准
5.2.3 时域门技术
5.3 吸波结构性能测量
5.3.1 薄膜型Salisbury屏吸波结构性能测量
5.3.2 阻抗型频率选择表面屏吸波结构性能测量
5.4 薄膜型吸波材料透射测量
5.5 小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
攻读硕士期间的成果
致谢
本文编号：3815877
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 薄膜材料的应用
1.2.1 薄膜材料的光学应用
1.2.2 薄膜材料的电磁学应用
1.3 纳米金属薄膜
1.3.1 纳米金属薄膜的电磁特性
1.3.2 纳米金属薄膜的应用
1.3.2.1 纳米金属薄膜的光学应用
1.3.2.2 纳米金属薄膜的电磁吸波应用
1.4 频率选择表面吸波结构的研究进展
1.5 本文的主要研究内容
参考文献
第二章 薄膜型Salisbury屏吸波结构
2.1 引言
2.2 Salisbury屏
2.2.1 单层Salisbury屏的分析
2.2.1.1 电损耗型
2.2.1.2 磁损耗型
2.2.1.3 任意损耗型
2.2.2 Salisbury屏吸波结构性能影响因素分析
2.2.2.1 薄膜表面阻抗对Salisbury屏吸波结构性能的影响
2.2.2.2 介质基底层参数对Salisbury屏吸波结构性能的影响
2.3 小结
参考文献
第三章 阻抗型频率选择表面吸波结构
3.1 引言
3.2 频率选择表面简介及分类
3.2.1 频率选择表面简介
3.2.2 频率选择表面的分类
3.3 频率选择表面的设计与分析方法
3.4 阻抗型频率选择表面的等效电路模型分析
3.5 影响阻抗型频率选择表面吸波结构性能的因素
3.5.1 介质基底层厚度对吸波结构性能的影响
3.5.2 频率选择表面周期单元参数对吸波结构性能的影响
3.5.2.1 表面阻抗对吸波结构工作性能的影响
3.5.2.2 方格边长对吸波结构工作性能的影响
3.5.2.3 方格间隙对吸波结构工作性能的影响
3.6 小结
参考文献
第四章 基于纳米金属/介质薄膜的吸波结构的制备
4.1 引言
4.2 多层纳米金属/介质薄膜吸波结构的设计
4.3 薄膜材料的制备方法
4.3.1 化学气相沉积
4.3.2 物理气相沉积
4.3.2.1 溅射法
4.3.2.2 蒸发法
4.3.2.3 电子束蒸发法的优点
4.4 多层纳米金属/介质薄膜吸波结构的制备
4.4.1 镀膜设备介绍
4.4.2 薄膜制备过程
4.4.3 薄膜厚度的测量与修正
4.4.4 阻抗型频率选择表面吸波结构的制备
4.5 小结
参考文献
第五章 吸波结构性能测量及分析
5.1 引言
5.2 测量系统与原理介绍
5.2.1 弓形架测试法反射测量系统
5.2.2 自由空间法透射测量系统
5.2.2.1 自由空间法透射测量系统介绍
5.2.2.2 自由空间法透射测量基本原理
5.2.2.3 自由空间法透射测量系统的TRL校准
5.2.3 时域门技术
5.3 吸波结构性能测量
5.3.1 薄膜型Salisbury屏吸波结构性能测量
5.3.2 阻抗型频率选择表面屏吸波结构性能测量
5.4 薄膜型吸波材料透射测量
5.5 小结
参考文献
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
攻读硕士期间的成果
致谢
本文编号：3815877
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