基于石墨烯/频率选择表面复合结构的透明吸波方法研究
发布时间：2022-02-22 12:48
电子与无线通信技术的飞速发展使得空间电磁环境日益复杂,对电磁屏蔽提出了越来越高的要求,一些光电仪器设备中的显示屏与观察窗,需要具备高透光率和强电磁屏蔽效率的综合性能,对电磁屏蔽材料提出了更高的要求。现有的透明电磁屏蔽材料通常以反射机制为主,会造成二次反射使得空间电磁环境更加复杂,因此对于以吸收机制为主的透明电磁吸波材料需求迫切。石墨烯为高透明电磁吸波材料的实现提供了一种可能途径。本文首先对石墨烯的电导率等基本电学参数进行详细分析,然后在此基础上研究了石墨烯在电磁仿真软件CST（Computer Simulation Technology）中的电磁模型建立方法,综合考虑求解速度、建模精度后确定使用二维阻抗平面对石墨烯进行建模。该模型对于常规方阻的单层石墨烯屏蔽效率分析所得与实际测量结果吻合,进而研究了不同方阻石墨烯传输特性与方阻的对应关系。对单层和双层石墨烯层叠结构的传输特性采用麦克斯韦方程组进行传输特性分析并通过CST仿真进行验证。仿真表明,双层石墨烯层叠结构的吸收率因干涉作用会被两层石墨烯间的介质厚度调制,最高吸收率达62.7%,不满足强屏蔽需求。在上述工作基础上,提出了一种高透明的...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 电磁吸波材料的研究现状
1.2.2 石墨烯的研究现状
1.2.3 频率选择表面的研究现状
1.3 该领域存在的问题及发展趋势
1.4 本文的主要研究内容
第2章 石墨烯的电参数模型及微波传输特性的研究
2.1 引言
2.2 石墨烯电参数模型
2.2.1 石墨烯的电导率及阻抗模型
2.2.2 石墨烯介电常数
2.2.3 CST仿真的石墨烯模型
2.3 石墨烯微波传输特性
2.4 双层石墨烯/透明介质层叠结构微波吸收特性
2.5 本章小结
第3章 高透光带阻型频率选择表面的研究
3.1 引言
3.2 频率选择表面传输特性分析
3.2.1 等效电路法
3.2.2 等效电路法与CST仿真对比
3.2.3 带阻型频率选择表面的结构参数对其传输特性的影响
3.3 带阻型频率选择表面透光特性分析
3.4 本章小结
第4章 石墨烯/频率选择表面复合吸波结构的设计及特性分析
4.1 引言
4.2 石墨烯/频率选择表面复合吸波结构的基本构成
4.3 基于方环形频率选择表面复合吸波结构的设计及优化
4.3.1 方环形频率选择表面的设计及优化
4.3.2 基于方环形频率选择表面复合吸波结构的设计及整体优化
4.4 基于圆环形频率选择表面复合吸波结构的设计及优化
4.4.1 圆环形频率选择表面的设计及优化
4.4.2 基于圆环形频率选择表面复合吸波结构的设计及整体优化
4.5 本章小结
第5章 石墨烯/频率选择表面复合结构的制备及实验研究
5.1 引言
5.2 石墨烯/频率选择表面复合结构的制备
5.2.1 石墨烯的制备
5.2.2 频率选择表面的制备
5.2.3 石墨烯/频率选择表面复合结构的制备
5.3 石墨烯/频率选择表面复合结构性能测试及分析
5.3.1 石墨烯/频率选择表面复合结构微波吸收率测试
5.3.2 石墨烯/频率选择表面复合结构透光率的测试
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电磁吸波材料的研究进展[J]. 庞建峰,马喜君,谢兴勇. 电子元件与材料. 2015(02)
[2]吸波材料的研究现状及其发展趋势[J]. 刘丹莉,刘平安,杨青松,唐国武,赵立英,曾凡聪. 材料导报. 2013(17)
[3](BaTiO3+BaFe12O19)/PANI复合材料的电磁性能[J]. 何倩,黄英,王娜,丁晓,姚文惠. 材料研究学报. 2012(05)
博士论文
[1]氧化石墨烯的功能化及其水性聚氨酯复合体系的研究[D]. 伍胜利.合肥工业大学 2016
[2]基于圆环和双层金属网栅结构的光学窗电磁屏蔽方法研究[D]. 陆振刚.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]碳纳米复合材料在电磁屏蔽中的应用[D]. 董成龙.山东大学 2017
[2]石墨烯薄膜电磁屏蔽特性与频率选择方法研究[D]. 张恒.中国科学院重庆绿色智能技术研究院 2016
[3]电路模拟吸波材料的研究[D]. 周传凯.电子科技大学 2015
[4]石墨烯纳米复合物的微波吸收性能研究[D]. 赵星辰.南京大学 2013
本文编号：3639473
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省211工程院校985工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.2.1 电磁吸波材料的研究现状
1.2.2 石墨烯的研究现状
1.2.3 频率选择表面的研究现状
1.3 该领域存在的问题及发展趋势
1.4 本文的主要研究内容
第2章 石墨烯的电参数模型及微波传输特性的研究
2.1 引言
2.2 石墨烯电参数模型
2.2.1 石墨烯的电导率及阻抗模型
2.2.2 石墨烯介电常数
2.2.3 CST仿真的石墨烯模型
2.3 石墨烯微波传输特性
2.4 双层石墨烯/透明介质层叠结构微波吸收特性
2.5 本章小结
第3章 高透光带阻型频率选择表面的研究
3.1 引言
3.2 频率选择表面传输特性分析
3.2.1 等效电路法
3.2.2 等效电路法与CST仿真对比
3.2.3 带阻型频率选择表面的结构参数对其传输特性的影响
3.3 带阻型频率选择表面透光特性分析
3.4 本章小结
第4章 石墨烯/频率选择表面复合吸波结构的设计及特性分析
4.1 引言
4.2 石墨烯/频率选择表面复合吸波结构的基本构成
4.3 基于方环形频率选择表面复合吸波结构的设计及优化
4.3.1 方环形频率选择表面的设计及优化
4.3.2 基于方环形频率选择表面复合吸波结构的设计及整体优化
4.4 基于圆环形频率选择表面复合吸波结构的设计及优化
4.4.1 圆环形频率选择表面的设计及优化
4.4.2 基于圆环形频率选择表面复合吸波结构的设计及整体优化
4.5 本章小结
第5章 石墨烯/频率选择表面复合结构的制备及实验研究
5.1 引言
5.2 石墨烯/频率选择表面复合结构的制备
5.2.1 石墨烯的制备
5.2.2 频率选择表面的制备
5.2.3 石墨烯/频率选择表面复合结构的制备
5.3 石墨烯/频率选择表面复合结构性能测试及分析
5.3.1 石墨烯/频率选择表面复合结构微波吸收率测试
5.3.2 石墨烯/频率选择表面复合结构透光率的测试
5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]电磁吸波材料的研究进展[J]. 庞建峰,马喜君,谢兴勇. 电子元件与材料. 2015(02)
[2]吸波材料的研究现状及其发展趋势[J]. 刘丹莉,刘平安,杨青松,唐国武,赵立英,曾凡聪. 材料导报. 2013(17)
[3](BaTiO3+BaFe12O19)/PANI复合材料的电磁性能[J]. 何倩,黄英,王娜,丁晓,姚文惠. 材料研究学报. 2012(05)
博士论文
[1]氧化石墨烯的功能化及其水性聚氨酯复合体系的研究[D]. 伍胜利.合肥工业大学 2016
[2]基于圆环和双层金属网栅结构的光学窗电磁屏蔽方法研究[D]. 陆振刚.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]碳纳米复合材料在电磁屏蔽中的应用[D]. 董成龙.山东大学 2017
[2]石墨烯薄膜电磁屏蔽特性与频率选择方法研究[D]. 张恒.中国科学院重庆绿色智能技术研究院 2016
[3]电路模拟吸波材料的研究[D]. 周传凯.电子科技大学 2015
[4]石墨烯纳米复合物的微波吸收性能研究[D]. 赵星辰.南京大学 2013
本文编号：3639473
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/3639473.html
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