多层结构介电材料吸波特性研究

发布时间：2018-04-20 00:04

  本文选题：介电型 + 吸波　； 参考：《海南大学》2015年硕士论文

【摘要】：研究表明,21世纪人为电磁辐射的强度相比于工业革命以前的电磁辐射高出2亿倍,且以每年7%-14%的速度增长,鉴于电磁辐射对电子设备的干扰及对人体健康的不良影响,联合国已将其列为第四大环境污染。而控制电磁污染,采用电磁波吸收材料是最根本的解决办法,因此,设计制备高性能的吸波材料已成为国际研究的热点。 针对目前电磁波吸收材料“薄、轻、宽、强、廉”的研究新特点,本文以电磁波的传输线理论为基础,研究了介电型吸波材料的理论设计及其电磁波吸收特性,并进行了相应的材料制备和实验验证以及实际辐射防护材料的设计制备,旨在为先进的电磁波吸收材料制备铺设理论基础。 首先,对单层介电吸收材料进行设计,单层吸收体采用树脂基碳纤维板进行验证,并进一步研究了电磁参数对吸收特性的影响和制备了X波段碳纤维树脂基吸波板。 其次,对λ/4型吸收体设计,λ/4型吸收体以石膏板为基材进行验证,研究了电磁参数对λ/4型吸收体吸收特性的影响。对于人体健康及通讯影响较大的S波段,基于理论设计,选取ABS板作为基材制备了λ/4型电磁波防护吸波板,其在2.4GHz和3.6GHz均有超过-10dB的吸收。 进一步,对双层型吸收体进行了理论设计,研究电磁参数对吸收体电磁吸收特性的影响,并选取石膏板为基材进行实验验证。在双层夹膜型吸收体模型基础上研究了添加防护层对λ/4型吸收体的影响,并通过理论设计,调整基材与防护层厚度的匹配实现吸收频带的稳定,使材料更具实用性。 为实现电磁波吸收材料吸收的更加宽化,又进行了高度复杂的多层夹膜型吸收体理论设计研究。通过研究多层吸波体吸收特性,制备了在2-18GHz吸收量在-10dB以下带宽超过85%的超宽带吸波体。
[Abstract]:The study shows that the intensity of artificial electromagnetic radiation in the 21st century is 200 million times higher than that before the industrial revolution, and is increasing at a rate of 7- 14 percent per year. In view of the interference of electromagnetic radiation on electronic equipment and its adverse effects on human health, The United Nations has ranked it as the fourth largest environmental pollution. The most fundamental solution is to control electromagnetic pollution and adopt electromagnetic wave absorbing materials. Therefore, the design and preparation of high performance absorbing materials has become a hot topic in international research. Aiming at the new characteristics of electromagnetic wave absorbing material "thin, light, wide, strong and cheap", the theoretical design of dielectric absorbing material and its electromagnetic wave absorption characteristics are studied based on the transmission line theory of electromagnetic wave. The corresponding material preparation and experimental verification as well as the design and preparation of actual radiation protection materials are carried out in order to lay a theoretical foundation for the preparation of advanced electromagnetic wave absorbing materials. First, the single-layer dielectric absorption material was designed, the single-layer absorber was verified by resin based carbon fiber plate, and the influence of electromagnetic parameters on the absorption characteristics was further studied and X-band carbon fiber resin based absorbing plate was prepared. Secondly, the 位 / 4 type absorber design is verified by gypsum board, and the influence of electromagnetic parameters on the absorption characteristics of 位 / 4 type absorber is studied. On the basis of theoretical design, 位 / 4 type electromagnetic wave protection absorbing plate is prepared based on the theoretical design for S band, which has great influence on human health and communication. The absorption of 位 / 4 type electromagnetic wave protective absorbing plate in both 2.4GHz and 3.6GHz is more than -10 dB. Furthermore, the theoretical design of double-layer absorber is carried out, and the influence of electromagnetic parameters on the electromagnetic absorption characteristics of absorber is studied, and the gypsum board is selected as the substrate for experimental verification. Based on the double layer sandwich absorber model, the influence of adding protective layer on 位 / 4 type absorber is studied. Through the theoretical design, the absorption band stability is realized by adjusting the thickness of substrate and protective layer to make the material more practical. In order to realize the wider absorption of electromagnetic wave absorbing materials, the theoretical design of multilayer sandwich absorbers was carried out. By studying the absorption characteristics of multilayer absorbers, ultra-wideband absorbers with a bandwidth below -10 dB for 2-18GHz have been prepared.
【学位授予单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB34

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本文编号：1775323