基于电阻型频率选择表面吸波体的低雷达散射截面微带天线设计

基于拓扑优化方法设计了一种轻质、宽带、大入射角的频率选择表面吸波体,并将其应用于微带天线以缩减雷达散射截面(Radar Cross Section,RCS)。吸波体在6.3~20GHz频段内的吸收率大于90%,并且在TE和TM两种极化下,当入射角增加至50°时仍保持在80%以上。将该吸波体以盖板形式加载到微带天线,在保证天线原有辐射特性不变的情况下,天线RCS的缩减在6.3~20GHz频带内大于3dBsm,在10.6~12GHz频带(天线工作频段:10.37~10.90GHz)内大于10dBsm。此外,由于选用泡沫材料作为基体,密度仅为0.35g/cm3,加载微带天线后增重很小。实验结果证明:与加载其他吸波材料的低散射截面微带天线相比,该微带天线不仅具有宽带RCS缩减特性,还具有重量小的优势。     

PNW-PMS-PZT压电陶瓷的制备及性能研究

采用传统陶瓷工艺制备了PNW-PMS-PZT四元系压电陶瓷，分析了其粉体的相结构组成，研究了室温下烧结温度和组分对表观密度ρ、相对介电常数εr、介电损耗tan δ，居里温度Tc和压电常数d33的影响，实验表明在室温下随着PZT含量的增加εr、Tc、d33逐渐增大，tan δ逐渐减小：随着烧结温度的提高，ρ总体增大，εr、d33增大，tan δ逐渐减少，Tc变化不明显。制得了εr=2200，tan δ=0．0062，d33=390pC／N，Tc=235℃的压电材料。     

人工结构红外选择辐射体研究进展

人工结构红外选择辐射体,是指通过技术手段调控光谱发射率分布特征和幅值大小以改变自身辐射特性的结构/功能材料。由于其辐射特性可设计的特点,可用于能源、环境和军事等领域,具有丰富的应用前景和重要的应用价值。首先,围绕近年来人工结构红外选择辐射体的研究现状,对其设计方法进行总结分类。其次,介绍了基于亚波长单元结构的超材料、光子晶体和多层膜的红外选择辐射体设计原理及研究,并分别指出了3种方法的适用范围及局限性。最后,结合评价体系、工程应用和发展趋势梳理出红外选择辐射体研究领域所面临的技术难点,为下一步发展提供建议并进行展望。     

镓掺杂对0.7BiFeO3-0.3BaTiO3固溶体的结构和性能的影响

采用陶瓷工艺成功制备了0.7Bi(Ga_xFe_1-x)O3-0.3BaTiO₃二元系固溶体, 其中x = 0, 0.025, 0.05, 0.1, 除x = 0.1外, 所有陶瓷样品具有单一钙钛矿结构. 在掺镓量x小于0.05时, 有助于陶瓷烧结; 当掺镓量x大于0.05时, 晶粒变小, 材料的性能恶化, 并且相结构由三方相变为四方相. 随着掺镓量的增多, 电阻率逐渐增大, 所有陶瓷样品同时具有铁电性和铁磁性, 并且剩余极化强度先增大后减小, 剩余磁化强度逐渐增大, 磁矫顽力降低.     

多金属MOF衍生多孔碳微波吸收性能研究进展

在对单金属MOF衍生多孔碳微波吸收性能研究进展的基础上进行了拓展,继续研究了多金属MOF衍生多孔碳材料做微波吸收材料的吸波原理和相较于单金属MOF衍生多孔碳的优势。分别从双磁性金属MOF多孔碳、单磁性金属MOF多孔碳和三金属MOF多孔碳3个方面论述了其研究进展。综合上述进展分析了多金属MOF衍生多孔碳做吸波材料存在的问题并对其未来发展方向做出了展望和预测。     

(1－x)PMN-xPT陶瓷电致应变及其温度稳定性的研究

采用NaCl-KCl熔盐法制备了纯钙钛矿相结构的（1－x)PMN-xPT陶瓷,研究了他们的电致应变及其温度稳定性,结果表明,随着PT含量的增加,PMN基陶瓷的最大电致应变逐渐增大,且具有较大的电致应变,最大应变达0．1％以上,但（1－x)PMN-xPT陶瓷的电致应变温度稳定性很差,其最大Tsmax比Tm约低20度。     

零折射率超材料对喇叭天线波前相位的改善

为改善喇叭天线波前相位,获得更高的增益,提出一种3层金属网格零折射率超材料结构,将其加载到喇叭天线口径上。理论分析和提取的等效折射率表明,在7.1 GHz附近,该结构的电磁波的频率接近等离子体频率,从而使得其等效折射率接近于零,并通过劈尖仿真验证了这一零折射零的特性。当其作为喇叭天线的覆层时,喇叭天线的波前相位由球面波被调制为均匀平面波,方向图波束角变窄、旁瓣降低,并且增益提高2.6 dB。这种零折射率超材料结构调制喇叭天线波前相位的作用,为改善喇叭天线的波前相位从而实现更高增益提供一种思路,有一定的应用前景。     

铌酸铋钠压电陶瓷超细粉体的水热合成

以NaOH、Bi2 O3和Nb2O5为原料,KOH为矿化剂,通过乙二醇采用水热法合成了结晶度高、晶粒发育完整的Na1.5Bi2.5Nb3 O12粉体.借助XRD分析了反应温度和反应时间对其相结构的影响,并通过SEM分析了Na1.5Bi2.5Nb3 O12晶粒形貌.实验结果表明:在反应温度为160℃、反应时间为18h的条件下,可得到厚度约50 nm、直径约为200 nm的片层结构纯相Na1.5Bi2.5 Nb3 O12粉体.     

自由空间法测试超材料的电磁参数

随着近年来超材料技术的迅猛发展,对超材料有效电磁参数的测量精度也要求越来越高。研究了超材料的有效电磁参数的测试技术,提出了利用自由空间法来测试超材料的有效电磁参数。与其它测试方法相比,自由空间法是一种非接触和非破坏性的测试方法,对测试材料样品没有非常严格的形状和工艺要求,只需厚度均匀且具有一定大的测试面积,以避免边沿绕射。探讨了在参数反演过程中产生的多值问题和相位模糊问题,并通过理论分析给出了一种有效的解决力案。用自由空间法测量了超材料样品在(8 GHz-14 GHz)的有效电磁参数,并和波导法的测试结果进行了比较。结果表明自由空间法测试超材料的电磁参数是正确可靠的,具有实用价值。     

遗传算法在超材料优化设计中的应用及实现

利用遗传算法对超材料进行优化设计,是近年来超材料优化设计的重要方法之一。设计了一套MATLAB与商业电磁仿真软件CST微波实验室的交互仿真体系,在MATLAB环境中编写遗传算法主程序,然后离线调用CST软件进行模型仿真计算,从而将具有强大全局寻优能力的遗传算法充分应用到超材料的优化设计中。然后以Y字紧凑型结构的二阶带通频率选择表面优化设计为例,采用基于罚函数法的遗传算法对这种设计思路进行了验证,取得了良好的设计效果。结果表明:与以往的设计方法相比,该方法编程简单,通用性强,设计周期短,优化效果好,同时可以推广到其他类型的超材料结构的优化设计中。