模拟退火算法研究混合结构吸波材料特性

吸波材料的吸波性能主要决定于涂层材料的结构和材料的电磁参数特性,本文研究了薄型混合结构吸波材料的优化设计问题.用有限元方法结合优化算法计算材料的反射系数,为了得到所需要材料的低反射特性结构,采用模拟退火算法对材料的参数进行优化设计,得到了从1GHz到10GHz范围具有较低反射率特性的涂层材料设计电磁参数.计算结果表明频率最低段反射系数不高于一4.5dB,同时材料厚度仅为2毫米.     

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.     

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性吸波材料的反射系数公式。     

抑制系数及其在评估雷达吸波材料对行波散射抑制作用…

本文提出了一种评估雷达吸波材料对行波散射抑制程度的新参数－抑制系数，该参数能够评价出吸波材料对行波散射抑制效果的相对差异，而与目标的外形等因素无关，我们计算了几种国内外常用吸波材料的抑制系数－介电参数特性，抑制系数－涂覆厚度特性，以及多层介质覆盖时的抑制系数，得到一些有意义的结论。     

涂料型微波吸收材料计算机辅助设计

涂料型微波吸收材料计算机辅助设计可以计算各种材料(不同的ε′、ε″、μ′和μ″)在不同的涂层厚度和工作频率下的微波吸收性能。如果定义能允许的最大反射系数为反射系数阈值,则可设计出某一频率范围内或某一中心频率附近反射系数小于该阈值的最大工作宽带以及与之相应的材料参数,如果已知工作带宽,则可设计出在此带宽内最小的反射系数阈值和相应的材料参数。例如,在涂层厚度d≤2mm,μ′≤2,μ″≤2,ε′任意可变,ε″≤0.5ε′的条件下、可设计出:在7—13GHz范围内,反射系数小于-20 db的最大工作带宽是4.1GHz;中心频率为10GHz,反射系数小于-20 db的最大带宽为3.3GHz;在8—10 GHz工作带宽内,最小反射系数阈值为-22db。通过辅助设计还可以了解涂层厚度和材料参数变化时,材料参数随频率变化时,以及斜入射时对微波吸收材料性能的影响。     

单轴各向异性吸波材料对斜入射电磁波的反射

由单轴各向异性媒质中的麦克斯韦方程出发，导出了单轴各向异性吸波材料对斜入射电磁波的反射系数公式；通过数值计算，分析了单轴各向异性吸波材料的斜入射特性，得到负单轴ＲＡＭ的吸波性能优于正单轴ＲＡＭ的吸波性能及负单轴ＲＡＭ的吸波性能主要取决于材料的横向参数等结论。     

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．     

抑制系数及其在评估雷达吸波材料对行波散射抑制作用中的应用

本文提出了一种评估雷达吸波材料对行波散射抑制程度的新参数－抑制系数,该参数能够评价出吸波材料对行波散射抑制效果的相对差异,而与目标的外形等因素无关,我们计算了几种国内外常用吸波材料的抑制系数－介电参数特性,抑制系数－涂覆厚度特性,以及多层介质覆盖时的抑制系数,得到一些有意义的结论。     

无导电衬底单轴吸波材料的反射和透射特性

导出了无导电衬底单轴各向异性吸波材料对斜入射电磁波的反射系数和透射系数公式,分析了极化方式、入射角及材料电磁参数等对反射系数和透射系数的影响;得到关于无导电衬底单轴各向异性吸波材料对斜入射电磁波的反射和透射特性的一些重要结论。     

复合轻型吸波涂层电磁参数及吸波性能的研究

制备了复合轻型导电导磁材料与环氧树脂吸波涂层,用3cm波导式测量线在9.2GHz测量其电磁参数及吸波性能.实验结果表明,复合导电导磁材料与环氧树脂的质量分数对吸波涂层的电磁参数及吸波性能有较大影响,当复合导电导磁材料与环氧树脂的质量分数为50%,涂层厚度为1.7mm时,吸波效果最好.其吸收峰值为34dB,大于10dB的有效带宽,达11GHz.     

无导电衬底单轴吸波材料的反射和透射特性

导出了无导电衬底单轴各向异性吸波材料对斜入射电磁波的反射系数和透射系数公式;分析了极化方式、入射角及材料电磁参数等对反射系数和透射系数的影响;得到关于无导电衬底单轴各向异性吸波材料对斜入射电磁波的反射和透射特性的一些重要结论．     

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。     

良导体表面平面电磁波传播特征

为了更深入了解良导体表面平面电磁波的反射波和透射波性质,通过分析良导体的特征参数,对导体表面的透射波和反射波进行了模拟,并把良导体表面反射波和理想导体表面反射波进行了对比.模拟结果表明,良导体透射波的透入深度由导体参数和电磁波频率决定;良导体反射波和理想导体的差别仅在于反射波和入射波存在一个额外相位差,而其反射系数几乎和理想导体一样为1.     

关于电磁波在导体表面反射系数的讨论

关于电磁波在导体表面反射系数的讨论张效轩（陕西师范大学物理学系，西安７１００６２；作者，男，５９岁，副教授）推导电磁波在界面上的反、折射系数，要借助于以下边值关系：ｎ→×（Ｅ２→－Ｅ１→）＝０，（１）ｎ→×（Ｈ２→－Ｈ１→）＝α→，（２）式中α→为界...     

Reflection of plane electromagnetic waves from the surface of a perfect conductor moving in an arbitrary direction

The reflection of plane electromagnetic waves (TE wave and TM wave) from a perfect conductor which moves in an arbitrary direction is investigated. Based on Maxwell’s equations and the boundary conditions for moving boundary, the relation between the field vectors of reflected and incident waves, and the reflection coefficient are derived. The energy balance between incident and reflected waves, the force exerted by electromagnetic waves to the moving conductor are also discussed and some new conclusions are suggested for notice.     

均匀平面电磁波在良导体分界面的斜入射研究

基于均匀平面电磁波以任意角度入射到理想介质时的反射系数、透射系数,导出了分界面为介质与良导体时,反射波场强、透射波场强及反射系数、透射系数和相位移的表达式,讨论了在特殊入射角时反射系数、透射系数和相位移的特点,分析了以任意入射角入射到良导体分界面上时反射系数和相位移的变化规律.     

特高压输电导线直流电场下过冷雨滴碰撞系数

在早春或初冬,过冷雨滴撞击导线表面结冰、进而易于诱发导线舞动。对碰撞系数或导线覆冰的研究主要集中在风速、雨滴大小和导线直径等关键参数上,鲜见涉及电场作用的讨论。为了阐明直流电场对输电线路碰撞系数的影响,提出了雨滴质量流量的计算公式,并用Euler-Lagrange方法对雨滴撞击导线表面的过程进行了数值计算。利用Fluent软件分析了电场强度、雨滴电荷密度、导线截面形状、风速等对碰撞系数的影响。结果表明,碰撞系数随电场强度的增加而减小。当电场强度从0kV/cm增加到66.7kV/cm时,碰撞系数降低约33%。由于带电导线与雨滴之间会产生排斥作用,部分雨滴远离导线,导致碰撞系数降低。真实绞线在无电场作用下的碰撞系数略小于简化圆形截面的碰撞系数。在直流电场作用下,当风速达到8m/s时,导线的碰撞系数随风速的增大而减小。超过该阈值后,碰撞系数基本保持不变。     

基于暂态等效风速系数的高压架空线路载流量估计*

基于等效风速系数的架空线路载流量估计方法无需风速和风向参数,具有计算简单和精度高的优势;但由导线稳态热平衡方程推得,使用时要求线路温度和等效风速系数处于稳定状态,一定程度上限制了方法的精度。为此,提出一种基于暂态等效风速系数的线路载流量估计方法。首先利用导线非稳态热平衡方程计算暂态等效风速系数,再结合马尔科夫链方法模拟导线在不同电流下的温度变化,最后通过概率方式估计线路载流量。利用导线载流温升实验平台对所提方法进行了实验验证。结果表明,即便导线温度和风速系数处于波动状态,所提方法也可在不依赖风速和风向条件下,准确估计线路载流量。