电阻网膜型吸波体的设计与制备

发布时间：2017-05-11 15:09

  本文关键词：电阻网膜型吸波体的设计与制备，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：伴随电子技术的不断进步和信息产业的快速发展,电子产品广泛应用和普及,由此产生的电磁兼容问题被全世界高度重视。消除电磁干扰、控制电磁污染以及军事隐身等被广泛关注,电磁波吸收材料成为全球科技研究热点。由于电磁波损耗机理以及运用领域的多样性,吸波材料的类型也极为多样,其对不同频段的电磁波吸收效果也各不相同。本文主要是利用电磁波吸收原理及电磁谐振机制,将传统电阻膜吸波体加以改进,利用FSS(频率选择表面)结构与电阻膜整合,创新性地设计制备出电阻网膜型吸波体并进行了系统研究。研究表明,电阻网膜的空透结构提高了材料的透气性和吸波体的结合力,在结构上相比纯电阻膜有较大优势；同时改进了工艺,降低了成本,减小了制备难度和实验误差。λ/4型吸波体测试表明,电阻网膜型吸波体相比纯电阻膜复合基板的吸波效果得到了极大提升,低于-10dB以下有效吸收带宽大大增加。其中六边形蜂窝状结构吸收带宽最大,其在2.5GHz附近峰值反射率为-22dB,在3.1GHz峰值反射率-24dB,在2.4GHzISM频段的反射率也超过了-20dB,而在整个频段内低于-10dB以下有效吸收带宽达到了98.5%,同时实现了特定频段的强吸收与有效吸波频带的宽化。谐振效应研究表明,网格电阻膜结构存在电磁谐振效应,进而影响电磁波吸收,线宽与吸收峰位两者关系趋近于一条直线。两种线宽结构在不同频段对吸波特性都有影响,混合会形成峰的叠加使吸收频带大幅宽化。并由此创新性实现一种制备宽频带吸波体的新方法。进一步深化研究,通过理论设计,采用多层夹膜结构制备宽带吸波体。用木板与蜂窝状电阻网膜制备五层夹四膜吸波体；研究表明,吸波体总厚度1.3cm,阻值为200Ω/□,400Ω/□,600Ω/□,800Ω/□,在2-18GHz频段内,低于-9dB以下吸收带宽达到94%,相比理论模拟实现了更宽的吸收效果。通过实验制备和测试分析,我们成功地设计出电阻网膜型吸波体,作为一种新型吸波体,为相关领域的电磁干扰及电磁污染控制问题提供材料及技术支撑。
【关键词】：微波 吸波材料 复合材料 电阻网膜 电磁干扰
【学位授予单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB34
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 电磁波与电磁辐射的控制9-10
• 1.1.1 电磁波9-10
• 1.1.2 电磁辐射的控制10
• 1.2 电磁波吸收材料10-13
• 1.2.1 电磁波损耗机理11-12
• 1.2.3 吸波材料研究现状12-13
• 1.3 本课题研究思路13-15
• 第二章 电磁波吸收理论15-23
• 2.1 平面电磁波15-16
• 2.2 传输线理论16-17
• 2.3 阻抗匹配17-20
• 2.3.1 λ/4传输线阻抗匹配17-19
• 2.3.2 吸波体表面阻抗匹配19-20
• 2.4 设计原理20-23
• 2.4.1 电阻网膜型吸波体设计原理20-21
• 2.4.2 电阻膜导电机理21-23
• 第三章 λ/4电阻网膜型吸波体的制备与测试23-40
• 3.1 吸波板模型及参数设计23-24
• 3.1.1 λ/4吸波天花板模型23-24
• 3.1.2 参数设计24
• 3.2 电阻网膜等效阻抗计算24-26
• 3.3 石膏复合吸波材料的制备26-30
• 3.3.1 实验用品及仪器26
• 3.3.2 工艺流程26-28
• 3.3.3 图样设计及制备28-30
• 3.4 吸波性能测试30-31
• 3.5 蜂窝状结构优化设计31-36
• 3.5.1 线宽及直径对吸波特性的影响31-33
• 3.5.2 不同厚度石膏板的吸波体测试曲线33-34
• 3.5.3 不同角度以及平移性测试吸收曲线34-35
• 3.5.4 电阻网膜吸波体与纯电阻膜吸波体吸波效果的测试与比较35-36
• 3.6 网格结构优化设计36-39
• 3.6.1 电阻膜条数及线宽对吸波性能的影响36-38
• 3.6.2 不同角度以及平移性测试吸收曲线38-39
• 3.7 小结39-40
• 第四章 电阻网膜型吸波体谐振效应研究40-49
• 4.1 λ/4电阻网膜泡沫吸波体的谐振效应研究40-43
• 4.1.1 网格电阻膜与纯电阻膜吸波体的吸波特性对比40-41
• 4.1.2 不同线宽对吸波性能的影响41-42
• 4.1.3 谐振效应特性研究42-43
• 4.1.4 网格型电阻膜减薄性能研究43
• 4.2 多层电阻网膜泡沫吸波体的谐振效应研究43-48
• 4.2.1 多层夹膜吸波体参数设计43-46
• 4.2.2 多层夹膜吸波体匹配设计46
• 4.2.3 多层夹膜吸波体的制备与性能测试46-48
• 4.3 小结48-49
• 第五章 多层电阻网膜型吸波体的设计与制备49-56
• 5.1 多层吸波体传输线阻抗匹配49-50
• 5.2 多层电阻网膜吸波体的制备与测试50-55
• 5.2.1 电阻网膜/EPS环氧树脂多层复合吸波体的制备与测试50-52
• 5.2.2 电阻网膜/木板多层复合吸波体的制备与测试52-53
• 5.2.3 电阻网膜/木板多层复合吸波体理论值与实验值比较53-55
• 5.3 小结55-56
• 第六章 总结及进一步工作56-57
• 6.1 总结56
• 6.2 进一步工作56-57
• 参考文献57-60
• 硕士期间的科学研究工作60-61
• 致谢61

【参考文献】

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本文编号：357504