基于超薄掺杂银膜的透明电磁屏蔽方法研究

发布时间：2021-08-15 00:48

　　在前沿基础科学研究和尖端航空航天领域中,透明电磁屏蔽是当前最具有挑战性和战略性的课题。为实现这一目标,作为所有光电仪器必要的信息通道,具备高透明性的光学窗必须同时具备一定的电磁屏蔽能力以实现整体雷达特征信号的减缩,及减小电磁信号对精密仪器干扰的能力。随着近年来电磁波技术的不断发展,及雷达和精密光电仪器探测技术的进步,对透明电磁屏蔽技术提出了高性能和超宽频带的极限挑战。金属网栅滤波技术具有高透光和低频段强电磁屏蔽特性,在透明电磁屏蔽领域极具潜力,然而目前仍存在仍然存在高级次衍射能量分布集中影响成像质量和电磁屏蔽带宽严重受限及电磁屏蔽以电磁反射为主造成二次电磁污染等问题。解决上述问题实现“高透光、宽频带强电磁屏蔽和低电磁反射”的高性能电磁屏蔽涉及一系列科学与技术领域关键问题,国内外至今尚未解决,成为该领域的前沿课题。本博士学位论文通过研究金属网栅滤波技术存在的电磁屏蔽性能与屏蔽带宽之间的固有矛盾、电磁屏蔽以电磁反射为主造成二次电磁污染和高级次衍射能量分布集中等问题,针对不同应用需求,分别提出了基于超薄掺杂银膜（<10 nm）的透明超宽频带强电磁屏蔽方法和基于多周期微环阵列的金属网栅结... 

【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】：130 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

方格金属网栅及其等效电路模型

a) 透光率 b) 电磁屏蔽效率a) Optical transmittance b) EMI shielding effectivene图 1-9 不同占空比石墨烯网栅[90]Fig.1-9 Graphene mesh with different duty cycles[90]石墨烯网栅是利用铜网栅作为衬底，通过化学气相沉积方法在铜衬底上沿

来实现高性能的透明电磁吸收，如图 1-10 所示[92]。通过使用 PET 透明介质分隔开石墨烯层，该结构可以提升石墨烯的电磁波屏蔽和吸收性能。同时，控制石墨烯/PET 的层数可以实现对整体透光率和电磁屏蔽性能的调控。通过结构的层数和石墨烯层的间距，实测 8 层石墨烯/PET结构在 25.7 GHz最高电吸收率为 95.8%，相对可见光透射率为 80.5%，并且此时电磁吸收占电磁屏 96%以上。值得注意的是，在此石墨烯/PET 复合结构中，使用的石墨烯为单墨烯，因为单层石墨烯具有最高的透光率和吸收率。综上，将石墨烯薄膜用介质间隔来提升整体的电磁吸收和屏蔽性能是一种提升综合性能的有效手段而多层结构的叠加在一定程度上增加了加工复杂性和不确定性，并且多层结厚度一般较大，在实际应用过程中仍然存在一定问题。

【参考文献】：
期刊论文
[1]新型碳基复合吸波材料的制备及性能研究[J]. 王雯,王成国,郭宇,陈旸.  航空材料学报. 2012(01)
[2]高透光率金属网栅微波/红外二色波组合器[J]. 刘永猛,谭久彬,刘俭,张大庆.  光学精密工程. 2010(03)
[3]低反射高吸收电磁屏蔽材料的研究现状[J]. 杜军,张平,田飞.  太原师范学院学报(自然科学版). 2009(02)
[4]电磁辐射污染环境[J]. 卢敬叁.  工业计量. 1997(01)

博士论文
[1]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



本文编号：3343506