电磁介质层低反射研究

对于电磁参数不一致的非均匀电磁波吸收层，导出了波动方程及层表面无反射的条件，确立了这种吸收层的电磁参数分布，给出了有金属衬底的介质层的反射系数，研究了其频率特性。     

核壳粒子复合材料电磁波吸收层的吸波特征数值模拟

基于电磁波吸收和反射的基本理论,在探讨核壳粒子复合材料的等效电磁参数的基础上,针对核壳粒子复合材料的电磁波吸收层的吸波特征及其厚度的优化设计展开研究.分别探讨了由核壳粒子复合材料组成的单层和双层电磁波吸收层的吸波特征,给出不同入射角下功率反射系数与电磁波波长以及吸收层厚度之间的关系,确定其最佳电磁波吸收厚度.通过比较可以得出在同等条件下,含核壳粒子吸收层的吸收性能明显优于传统的常规材料吸收层.     

梯度羰基铁/碳纤维增强复合超材料的多尺度结构及超宽频电磁波吸收性能

先进电磁波吸收材料对薄厚度、轻重量、宽频带、强吸收等综合性能提出了更高要求。在此,我们提出了一种具有梯度电磁特性的新型层状台阶吸波超材料。通过在环氧树脂中分散不同含量的羰基铁和碳纤维来获得不同复介电常数和复磁导率的材料。通过对各层材料的电磁参数和几何尺寸实现宽频吸波性能的优化。在相同厚度和相同各层材料电磁参数条件下,平板层状结构在2.0–40 GHz范围内只能实现小于?6 dB的反射损耗,而本文设计的层状台阶超材料实现了小于?10 dB的电磁波吸收。此外,层状台阶超材料在11.2–21.4 GHz和28.5–40 GHz的频率范围反射损耗小于?15 dB。根据实验和仿真结果,本文讨论了多尺度结构协同效应所引起的多种电磁波吸收机制。因此,将多层结构和周期性台阶结构结结合获得新型的梯度吸收超材料,可为宽频电磁吸波材料的设计和研制提供新的思路。     

耦合与阻尼对人工电磁材料实现电磁诱导透明特性的影响

耦合两振子模型是分析人工电磁材料耦合特性的常用分析模型,它描述了相关参数对吸收谱或透射谱的影响.本文从耦合两振子模型入手,分析了两个重要参数:耦合系数和阻尼对人工电磁材料实现电磁诱导透明现象的影响,计算了吸收谱随这两个参数变化的情况.通过对耦合两振子模型的分析,为人工电磁材料实现电磁诱导透明的分析与设计提供参考.     

人体头部3层介质中的电磁分布

为了解手机辐射的高频电磁波对人体头部的作用效果,作者通过对人体头部构建3层介质模型,利用解析法研究了电磁波入射到人体头部模型时在每层介质内的能量损耗情况.然后,根据具体的电磁环境计算了电场强度的分布.结果表明,不同的组织器官由于其电磁参数不同,对电磁波吸收后的电场强度分布曲线也随之不同.     

铁氧体和碳纤维双层复合材料吸波性能研究

使用溶胶凝胶法制备了M型六角铁氧体,测量了铁氧体和短切碳纤维复合材料在Ku波段的电磁参数,并根据电磁参数设计了双层吸波材料.结果表明:M型铁氧体复合材料的介电损耗和磁损耗都比较小,而短切碳纤维复合材料具有较高的介电损耗;内外层材料相同但厚度不同的双层复合材料表现出不同的微波吸收特性,其中,内层为M型铁氧体复合材料、外层为碳纤维复合材料、层厚分别为1.5 mm和0.5 mm的双层复合材料,表现出优良的微波吸收性能,反射率在-10 dB以下的有效带宽覆盖了整个Ku波段,最大吸收位于15.3 GHz处,反射率约为23.0 dB.     

ELECTROMAGNETIC REFLECTION FROM NONUNIFORM MAGNETIZED PLASMA SLAB

给出了用于分析多层磁化等离子体介质板的电磁反射、吸收和传输系数的新技术———散射矩阵法（ＳＭＭ）．在这个分析技术中,冷的、稳态、碰撞、磁化的非均匀等离子体板被模拟成许多层．每层中的等离子体具有固定的电子密度,但整个层中等离子体的电子密度剖面满足实际的分布函数．在极限情况下,本文结论与已有文献的结果相一致．在等离子体中电子密度为抛物线剖面分布的情况下,分析了它的电磁反射特性随非均匀等离子体参数和等离子体介质板厚度的变化规律     

三维时谐电磁散射问题优化PML方法的收敛性

给出解三维时谐电磁散射问题的一种优化完美匹配层(PML)方法. 该方法基于频域复坐标拉伸, 通过在吸收函数中引入一个小参数ε₀, 使得散射问题优化PML方法的计算不依赖PML的厚度. 并证明了只要参数ε₀充分小, 优化的PML解指数收敛于原三维时谐电磁散射问题的解.     

网格法在电磁屏蔽涂料参数计算机辅助设计中的应用

利用网格法讨论了电磁屏蔽涂料的电磁参数的匹配关系。通过讨论和匹配设计,解决了电磁屏蔽涂料总后向反射率、电磁参数、厚度、频率等在理论计算中的困难,直观地给出了电磁参数的匹配规律。同时也提出了材料的外形设计应该根据不同频率点的强吸收特点采取厚度渐变式的观点,为电磁屏蔽吸收体外形设计提供了方向性的指导。     

导电织物电磁屏蔽特性的数值计算

采用绝对稳定的时域有限差分法，结合完全匹配层(PML)吸收边界条件，计算了由直径为微米量级导电纤维构成的织物对TEM波的屏蔽．考察了织物的几何参数、纤维的电磁参数和入射场极化方向与屏蔽效能(SE)之间的关系．在此基础上，对薄膜和织物的电磁屏蔽特性进行了对比分析．用我们研制的新型导电纤维编织的织物样品进行了测量，结果和数值计算符合较好。     

基于传输线理论的电磁波反射系数正交分析研究

分析电磁参数对电磁波反射系数R的影响是电磁波屏蔽吸波研究的热点之一。考虑到影响电磁波反射系数R的因素很多,同时研究多个因素而成为关键点。在前人学者基础上,基于传输线理论,利用正交试验设计进行安排试验,分析研究电磁参数的四个因素以及电磁波频率f、吸波层厚度d六个因素对反射系数的影响。模拟实验结果表面： 对电磁波的反射系数R的影响大小分别为吸波层厚度d、相对复磁导率虚部 、相对复磁导率实部 、相对复介电常数虚部 、电磁波频率f、相对复介电常数实部 ;在X波段区间内,吸波层厚度d对电磁波反射系数具有显著影响,而相对复介电常数实部和虚部、相对复磁导率实部和虚部、电磁波频率产生影响,但不够显著。     

斜入射时网格法在吸波材料吸波机理研究中的应用

通过平面波反射系数公式和传输线理论,给出了电磁波斜入射时单层吸波材料反射系数公式,利用网格法对材料的电磁参数、厚度、频率与总后向反射率的关系,进行了分组讨论与匹配设计,指出低频段材料的外形设计应该根据不同频率点的强吸收特点采取厚度渐变式.     

Dy掺杂Bi1-xDyxFeO3多铁性材料微波电磁特性研究

采用溶胶-凝胶法制备Dy掺杂的Bi1-xDyxFeO3多铁性材料,利用XRD,SEM对材料物相、微结构及形貌进行表征分析;分别采用传输/反射法和弓形法,借助微波矢量网络分析仪测量系统,测量材料试样的微波电磁参量及吸波性能.在实验研究煅烧温度对材料微结构和形貌影响的基础上,确定最佳煅烧温度,进而探讨Dy掺杂量对Bi1-xDyxFeO3材料的微结构、复介电常数和复磁导率频谱特性、电磁损耗机制以及微波吸收性能的影响.结果表明:850oC的煅烧温度制备的Bi1-xDyxFeO3材料杂相基本消失,材料颗粒为亚微米尺寸的短纤维状;Dy掺杂能有效抑制材料中杂相形成和煅烧过程Bi3+挥发,有助于抑制螺旋形自旋磁结构,从而提高复介电常数实部和虚部,增强磁谱的弛豫特性;Bi1-xDyxFeO3材料中介电损耗和磁损耗两种机制共存且存在竞争与协同效应,Dy掺杂可以改善Bi1-xDyxFeO3材料微波高频段的吸波性能.     

兼具铁磁性的导电聚苯胺复合物电磁参数及吸波性能的研究

制备了两种磁性材料与聚苯胺合成的复合物,采用3cm波导式测量线在8～14GHz频率范围内．用多点拟合的实验和计算方法对这类复合聚苯胺的电磁参数及微波吸收特性参数进行了测量．实验结果表明,复合聚苯胺在吸收剂中的浓度对电磁参数及吸波性能的影响很大．对Mn-Zn铁氧体复合聚苯胺,当浓度为0．23g／cm^2时,其平均衰减为14．767dB,最大衰减为40．260dB,衰减为10dB时的频宽可达3．6GHz,是一种性能优良的微波吸收材料。     

基于光学定律的多层介质反射系数研究

从电磁波的反射定律和折射定律出发,导出了多层介质的近似反射系数。给出了多层介质反射系数与两层反射系数之间的关系。近似反射系数与Maxwell方程组导出的反射系数形式上存在一项差异,分析可知该差异来自于忽略多次反射的假设。最后仿真计算了三层雷达吸波材料(radar absorbing material,RAM)的反射系数,并分析了反射系数随入射角和极化方式的关系。     

微波吸收剂吸波性能对比分析

为了对比不同类型微波吸收剂及其混合物的吸波性能,利用MG公式,计算了X波段电阻型碳纤维吸收剂和磁介质型铁氧体吸收剂在不同配比下的混合物的等效电磁参数,并分别分析了其吸波性能。通过对比材料的阻抗匹配特性和衰减系数表明,在铁氧体中添加碳纤维并不能提高吸波性能。虽然混合吸收剂兼具电损耗和磁损耗,可以增强对电磁波的衰减,但是由于一般的电性材料具有较高的介电常数,掺杂磁性材料会破坏材料的阻抗匹配特性,使得表面反射增强,吸波性能得不到改善。     

任意入射角的平面电磁波在非均匀等离子体覆盖导体平面上的反射

本文用两点边值问题的方法数值求解了任意入射角的平面电磁波在平面分层不均匀等离子体覆盖导体平面上的反射,给出了统治方程和边界条件,给出了数值结果.     

各向异性吸波材料对电磁波的反射

由麦克斯韦方程出发导出了各向异性吸波材料的反射系数公式;通过理论分析讨论了各向异性吸波材料对电磁波的反射特性;由各向异性吸波材料的反射系数公式可导出各向同性吸波材料的反射系数公式．     

基于双层电阻膜的宽频带超材料吸波体设计

设计了一种基于双层电阻膜的宽频带、极化不敏感和宽入射角的超材料吸波体,该吸波体结构单元依次由圆环电阻膜、介质基板、圆环电阻膜、介质基板和金属背板组成。采用时域有限差分算法对其进行数值模拟分析,仿真得到的反射率和吸收率表明:该吸波体在11.5～20.3 GHz范围内对入射电磁波有大于90%以上的强吸收特性。仿真得到的不同极化角和不同入射角表明该吸波体具有极化不敏感和宽入射角特性。进一步仿真得到各个结构参数对吸收率的影响表明:该双层电阻膜结构吸波体对电磁波的吸收主要是基于电路谐振机制,通过对介质基板厚度和电阻膜宽度、电阻值的设计可以对频率范围和工作带宽进行调节,使吸波体实现超宽带吸收。