多元纤维复合吸波材料设计及电磁性能研究进展

1

作者 朱国松 陈伊 +5 位作者 胡悦 张钦钊 黄佳 周伟 罗衡 李杨 《航空材料学报》 北大核心 2025年第4期1-13,共13页

随着信息安全、目标隐身与电磁防护等需求的升级,亟需研发高效吸波材料。本文简述吸波材料工作原理,并梳理涂覆型与结构型吸波材料研究进展,最终聚焦纤维混杂吸波复合材料的发展:纤维排列、组分调控及界面设计可协同提升电磁性能与力学... 随着信息安全、目标隐身与电磁防护等需求的升级,亟需研发高效吸波材料。本文简述吸波材料工作原理,并梳理涂覆型与结构型吸波材料研究进展,最终聚焦纤维混杂吸波复合材料的发展:纤维排列、组分调控及界面设计可协同提升电磁性能与力学性能。通过多元纤维协同设计与多尺度结构优化,纤维混杂吸波复合材料能够实现阻抗匹配与损耗机制的耦合优化,兼具宽频吸收与力学承载特性,推动吸波材料向结构与功能一体化方向发展。最后,总结通过多元纤维混杂体系拓展吸波频带的技术突破并对未来围绕纤维混杂机制深化、多尺度结构设计、环境适应性提升、多功能集成、纤维取向与入射角协同调控、高温陶瓷基吸波材料等方向开发兼具宽频吸收、轻质高强特性的新一代军民两用吸波材料进行展望。 展开更多

关键词 涂覆型与结构型吸波材料 纤维混杂复合材料 电磁损耗 结构与功能一体化

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变泊松比蜂窝夹芯结构的吸波性能优化设计

2

作者 孙士平 常梦源 胡政 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第1期67-75,共9页

采用泊松比分类六边形蜂窝构型,基于均匀化理论建立蜂窝单胞参数化有限元模型,开展了变泊松比蜂窝夹芯结构的吸波性能分析与给定反射率目标的蜂窝构型优化。计算结果表明:2~18 GHz电磁波垂直入射工况下,减小蜂窝边长和增大蜂窝高度均能... 采用泊松比分类六边形蜂窝构型,基于均匀化理论建立蜂窝单胞参数化有限元模型,开展了变泊松比蜂窝夹芯结构的吸波性能分析与给定反射率目标的蜂窝构型优化。计算结果表明:2~18 GHz电磁波垂直入射工况下,减小蜂窝边长和增大蜂窝高度均能有效提高结构吸波性能,使泊松比趋于零的蜂窝角度变化可提高吸波性能,存在与蜂窝几何参数匹配的最佳涂层厚度,能够获得最优吸波性能;与正泊松比常规六边形蜂窝、零泊松比半内凹六边形蜂窝和负泊松比内凹六边形蜂窝的初始方案相比,反射率为-10 dB时,三种优化蜂窝吸收带宽分别增大了56.8%、35.2%、52.5%,而反射率为-20 dB时,三种优化蜂窝吸收带宽分别从零增大为4 GHz、2.3 GHz、0.5 GHz;三种泊松比蜂窝中,正泊松比蜂窝的优化适应潜力最好。研究结果为多功能蜂窝吸波结构的蜂窝构型设计提供了参考。 展开更多

关键词 吸波性能 泊松比 蜂窝构型 优化设计 蜂窝夹芯结构 复合材料

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结构型吸波材料隐身特性的优化设计算法研究 被引量：4

3

作者 李江海 孙秦 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 2004年第2期9-11,32,共4页

应用有限元数值计算方法结合吸收边界条件 ,对结构型吸波材料的隐身特性计算进行了算法分析研究和程序设计 ,提出了结构吸波材料参数优化设计概念及优化目标函数形式 ,并应用序列二次规划算法 ,对二维单层结构型吸波材料的电磁参数进行... 应用有限元数值计算方法结合吸收边界条件 ,对结构型吸波材料的隐身特性计算进行了算法分析研究和程序设计 ,提出了结构吸波材料参数优化设计概念及优化目标函数形式 ,并应用序列二次规划算法 ,对二维单层结构型吸波材料的电磁参数进行了实例优化设计 ,对结构型吸波材料的设计和实验有理论指导意义。 展开更多

关键词 结构型吸波材料 隐身特性 有限元 参数优化 序列二次规划

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结构型吸波材料及其结构型式设计研究进展 被引量：3

4

作者 李江海 孙秦 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2003年第S2期188-190,共3页

结构型吸波材料(SRAM)既能承载又能吸波,是当代隐身技术发展的重要方向。本文简要阐述了吸波材料的吸波机理,并就结构型吸波材料的现行研究种类进行了分析总结,对其结构型式设计作了详细分析,最后探讨了飞行器隐身设计的发展趋势。

关键词 结构型吸波材料 隐身技术 结构型式

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采用可重构结构型吸波材料的天线RCS减缩方法 被引量：1

5

作者 王夫蔚 郭立新 龚书喜 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期42-46,94,共6页

针对天线雷达散射截面减缩问题,提出了一种基于二极管控制的可重构结构型吸波材料的雷达散射截面分时减缩方法.将可重构技术应用于结构型吸波材料设计及可重构结构型吸波材料应用于天线反射板.当二极管截断时,反射板即为普通金属反射板... 针对天线雷达散射截面减缩问题,提出了一种基于二极管控制的可重构结构型吸波材料的雷达散射截面分时减缩方法.将可重构技术应用于结构型吸波材料设计及可重构结构型吸波材料应用于天线反射板.当二极管截断时,反射板即为普通金属反射板,此时对应天线的工作状态;当二极管导通时,对应为天线的非工作状态,此时利用结构型吸波材料的吸波特性可最大限度地降低天线的雷达散射截面;当二极管为导通状态和截断状态时,结构型吸波材料的吸波特性分别为-25.0dB和0.8dB.同时,为达到宽频雷达散射截面减缩的目的,在普通排列的可重构结构型吸波材料反射板的基础上,设计了一款类棋盘结构的可重构反射板.仿真及实测结果表明,在非工作状态使用普通排列可重构结构型吸波材料反射板时,天线雷达散射截面的最大减缩量可达15dB以上;当使用类棋盘分布的可重构结构型吸波材料反射板时,天线雷达散射截面的减缩带宽可达5~18GHz,最大减缩量可达8dB以上,同时天线的辐射特性几乎未发生变化.该方法在保证天线辐射特性的基础上,最大程度地降低了天线的雷达散射截面. 展开更多

关键词 雷达散射截面 可重构 结构型吸波材料

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双层结构型吸波复合材料的制备与吸波性能研究

6

作者 张拦 关润伶 +1 位作者 王璐 杨双花 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第20期70-73,共4页

依据传输线理论和阻抗匹配原则,设计并制备了一种以磁性金属微粉为面层、多壁碳纳米管为底层、玻璃纤维布为环氧树脂基体增强体的低频段双层结构型吸波复合材料。采用透射电镜和扫描电镜对多壁碳纳米管和磁性金属微粉的微观形貌进行了表... 依据传输线理论和阻抗匹配原则,设计并制备了一种以磁性金属微粉为面层、多壁碳纳米管为底层、玻璃纤维布为环氧树脂基体增强体的低频段双层结构型吸波复合材料。采用透射电镜和扫描电镜对多壁碳纳米管和磁性金属微粉的微观形貌进行了表征,采用HP8722ES矢量网络分析仪测量了材料在2～18GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率,采用弓形法测试了复合材料在2～8GHz扫频范围内的反射率特性。研究表明,该双层结构型吸波复合材料在低频S波段具有良好的吸波效果,当其匹配厚度为dm=4.0mm时,最大吸收峰在3.08GHz时达到-17dB,反射率小于-10dB的频宽为1.82GHz。 展开更多

关键词 多壁碳纳米管 磁性金属微粉 结构型复合材料 吸波性能

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电磁屏蔽机理及涂敷/结构型吸波复合材料研究进展 被引量：13

7

作者 张明伟 曲冠达 +5 位作者 庞梦瑶 刘瑞 曹贯宇 李泽 陈子帅 刘景顺 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期62-70,共9页

电子产品和通讯技术快速发展造成的电磁污染日益严重,既危害人体健康和仪器仪表精度,又会造成信息泄露、失去安全保障等。因此,电磁屏蔽技术为直接有效的防控措施之一,通过衰减甚至完全消除电磁波来阻止电磁波的传递。电磁屏蔽机理包括... 电子产品和通讯技术快速发展造成的电磁污染日益严重,既危害人体健康和仪器仪表精度,又会造成信息泄露、失去安全保障等。因此,电磁屏蔽技术为直接有效的防控措施之一,通过衰减甚至完全消除电磁波来阻止电磁波的传递。电磁屏蔽机理包括电磁波反射和电磁波吸收两个方面,科学地设计制备出高性能的吸波复合材料已成为研究的热点问题之一。研究结果表明,电磁波衰减不仅需要吸波材料自身较好的电磁损耗性能,更需电磁波能够基于自由空间与基体材料间具有阻抗匹配特性,有效进入吸波材料内部,使电磁波能被吸波剂高效吸收。通常,按照制备工艺划分,吸波复合材料可分为涂敷型和结构型吸波复合材料两大类。前者是将吸波剂与涂料、粘合剂等充分混合后涂敷于元件表面作为吸波涂层,而后者则是以吸波剂作为功能载体,具有优良物理化学特性的材料作为基体,并与功能载体产生协同或增强作用的新型吸波复合材料。本文通过对电磁屏蔽理论及吸波材料的本征特性进行系统的总结归纳,并基于相关理论基础对涂敷/结构型吸波复合材料进行简要综述,对比不同类型吸波材料的吸波性能,探讨涂敷/结构型吸波复合材料未来发展的制约因素及今后发展前景,为开发新型吸波复合材料提供理论支撑和研究思路。 展开更多

关键词 电磁屏蔽 吸波性能 反射损耗 涂敷型吸波材料 结构型吸波材料

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双峰响应结构型吸波材料动/静态力学性能研究 被引量：4

8

作者 曹茂盛 刘海涛 +1 位作者 张铁夫 朱静 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期26-28,32,共4页

在纤维增强树脂基复合材料中添加了四种微米级颗粒吸收剂 ,在保证良好隐身性能的前提下 ,赋予了材料一定的力学性能 ,动态力学性能测试结果表明 。

关键词 双峰响应结构型吸波材料 力学性能 雷达波吸收材料 冲击性能 纤维增强树脂复合材料

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涂覆型吸波材料基体的研究进展 被引量：3

9

作者 张梦玉 齐暑华 +1 位作者 杨莎 薛融 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1-7,共7页

介绍了近几年来国内外涂覆型吸波材料中基体材料的研究状况,较详细地介绍了橡胶、塑料两类基体的特点及其研究进展,其中橡胶主要有硅橡胶和三元乙丙橡胶,塑料主要介绍了聚氨酯泡沫塑料、聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等,... 介绍了近几年来国内外涂覆型吸波材料中基体材料的研究状况,较详细地介绍了橡胶、塑料两类基体的特点及其研究进展,其中橡胶主要有硅橡胶和三元乙丙橡胶,塑料主要介绍了聚氨酯泡沫塑料、聚甲基丙烯酰亚胺泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等,并在此基础上指出了今后吸波材料与基体的发展方向。 展开更多

关键词 吸波材料 涂覆 基体 研究现状

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涂覆型吸波材料的优化设计 被引量：3

10

作者 赵伯琳 饶克谨 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1989年第4期79-84,共6页

本文对涂覆型吸波材料进行了计算机辅助分析与优化设计,得到一些有用的规律及优化程序。在展宽频带方面,利用相干机理与谐振机理相结合,实现了在较大程度上的宽带性能。文中以六角晶系铁氧体材料为例,在频率范围为4～18GHz、厚度不超过... 本文对涂覆型吸波材料进行了计算机辅助分析与优化设计,得到一些有用的规律及优化程序。在展宽频带方面,利用相干机理与谐振机理相结合,实现了在较大程度上的宽带性能。文中以六角晶系铁氧体材料为例,在频率范围为4～18GHz、厚度不超过2mm下,反射率小于—10dB。 展开更多

关键词 吸波材料 涂覆型 反射率 优化 设计

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M型钡铁氧体陶瓷微珠核壳腔结构吸波材料 被引量：1

11

作者 李志广 王建江 米伟娟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期10-14,共5页

利用自反应淬熄法制备了一种M 型钡铁氧体空心陶瓷微珠材料,在此基础上,对其表面进行超声波化学镀Ni-Co复合层,从而形成了具有核/壳/腔结构的材料;通过扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪分析表明,该材料具有中空结构,主要物相BaFe12... 利用自反应淬熄法制备了一种M 型钡铁氧体空心陶瓷微珠材料,在此基础上,对其表面进行超声波化学镀Ni-Co复合层,从而形成了具有核/壳/腔结构的材料;通过扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪分析表明,该材料具有中空结构,主要物相BaFe12O19为M 型钡铁氧体,经过化学镀后,在其表面形成了-层Ni-Co复合层;经过吸波性能测试,化学镀Ni-Co复合层后,在2~18GHz范围内,当厚度为2.10mm 时,最低反射率达到了-28.62dB,反射率小于-10dB的带宽为3.33GHz. 展开更多

关键词 M型钡铁氧体 空心陶瓷微珠 核/壳/腔结构 自反应淬熄法 超声波化学镀 吸波材料

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新型涂覆型雷达吸波材料的研究进展 被引量：40

12

作者 班国东 刘朝辉 +4 位作者 叶圣天 王飞 贾艺凡 丁逸栋 林锐 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期140-146,共7页

随着精确制导武器的改进和现代雷达探测技术的发展,雷达隐身技术已成为提高军用目标生存力和战斗力的关键技术之一,涂覆型雷达吸波材料作为一种雷达隐身技术,因其吸波效果好、工艺简单、设计难度小、成本低,在雷达隐身技术中占有重要地... 随着精确制导武器的改进和现代雷达探测技术的发展,雷达隐身技术已成为提高军用目标生存力和战斗力的关键技术之一,涂覆型雷达吸波材料作为一种雷达隐身技术,因其吸波效果好、工艺简单、设计难度小、成本低,在雷达隐身技术中占有重要地位。传统涂覆型雷达吸波材料主要以实现在某个较窄频段的强吸收为目标,存在频带窄、面密度大等缺点。为了满足装备的战场隐身需求,需要研究和开发具有厚度薄、面密度小、吸波频带宽和吸波能力强(薄、轻、宽、强)的新型涂覆型雷达吸波材料,因此对新型涂覆型雷达吸波材料的研究成为当前国内外的一个热点,了解和掌握它的研究进展对下一步的研究具有重要指导意义。根据雷达隐身技术的作用机理和雷达吸波材料隐身原理,总结了雷达隐身的主要手段,详细分析和阐述了纳米吸波材料、多晶铁纤维吸波材料、手征吸波材料、导电高聚物吸波材料四种新型涂覆型雷达吸波材料的国内外研究现状,最后对新型涂覆型雷达吸波材料的发展进行了展望。 展开更多

关键词 涂覆型雷达吸波材料 纳米吸波材料 多晶铁纤维吸波材料 手征吸波材料 导电高聚物吸波材料

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薄壁型结构吸波材料电结构设计研究 被引量：11

13

作者 肖高智 华宝家 杨建生 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 1992年第3期29-34,共6页

本文以薄壁型结构吸波材料为研究对象,利用CAD方法设计结构形式和材料参数,研究频率对吸波性能的影响规律,并将设计规律用于实际材料的研制。

关键词 结构型 吸波材料 电结构 设计

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干涉型多层吸波材料研究 被引量：24

14

作者 黄爱萍 冯则坤 +1 位作者 聂建华 何华辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 2003年第4期21-24,共4页

综合介绍了干涉型多层吸波材料的吸波原理及其国内外研究现状,并分别研究了干涉型多层吸波材料三种基本类型:一般干涉型吸波材料、Jauman吸收体和频率选择表面(FSS)吸收体的一般结构、应用以及分析与设计方法,得出FSS吸收体较之其他类... 综合介绍了干涉型多层吸波材料的吸波原理及其国内外研究现状,并分别研究了干涉型多层吸波材料三种基本类型:一般干涉型吸波材料、Jauman吸收体和频率选择表面(FSS)吸收体的一般结构、应用以及分析与设计方法,得出FSS吸收体较之其他类型具有更优的吸收性能和更高的实用价值,最后指出了干涉型吸波材料发展的新方向是有源FSS吸收体。 展开更多

关键词 干涉型多层吸波材料 Jauman吸收体 频率选择表面 结构 应用 设计 隐身材料

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结构型RAM对斜入射电磁波的反射和透射 被引量：6

15

作者 吴明忠 赵振声 何华辉 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期366-368,共3页

从电磁场理论出发导出了电磁波斜入射时结构型ＲＡＭ的反射因数和透射因数公式；讨论了本文公式与其它公式的关系；通过算例说明了公式的应用。

关键词 雷达吸波材料 斜入射 结构型 电磁波 反射 透射

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W型六角晶系铁氧体和钛酸钡共混制备吸波材料 被引量：11

16

作者 宫剑 徐光亮 +2 位作者 余洪滔 黄纯洁 任小虎 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期1119-1124,共6页

为拓宽材料在微波频段下的吸波频带,制备了W型六角晶系铁氧体和BaTiO3粉体,通过XRD、SEM对产物的晶体结构和微观形貌进行分析;采用矢量网络分析仪测试了W型六角晶系铁氧体、BaTiO3及其复合物在2～14GHz的电磁参数,在2.8 mm下计算分析材... 为拓宽材料在微波频段下的吸波频带,制备了W型六角晶系铁氧体和BaTiO3粉体,通过XRD、SEM对产物的晶体结构和微观形貌进行分析;采用矢量网络分析仪测试了W型六角晶系铁氧体、BaTiO3及其复合物在2～14GHz的电磁参数,在2.8 mm下计算分析材料的吸波性能并对吸波原理进行分析。结果表明:W型六角晶系铁氧体在8～11 GHz频段内有较好的吸波性能(最小反射率为-48 dB);BaTiO3比例为25%的W型六角晶系铁氧体/BaTiO3复合物在保持较好的吸收性能(最小反射率为-31 dB)的同时,具有较宽的吸波频宽(小于-10 dB),为7GHz(7～14 GHz)。 展开更多

关键词 W型六角晶系铁氧体 钛酸钡 吸波材料 电磁参数 反射损耗

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多层复合蜂窝芯结构优化设计及其宽带吸波性能研究 被引量：2

17

作者 牛磊 郑磊 +1 位作者 潘文辉 王鲜 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期34-39,共6页

多层蜂窝结构因其优异的吸波性能和高强度结构近来受到广泛关注。本文针对传统多层蜂窝界面处电磁不连续以及浸渍工艺自身精度低等问题,通过3D打印技术制备了一种具有宽频电磁波吸收能力的轻质三层梯度蜂窝结构。中层渐变壁厚蜂窝极大... 多层蜂窝结构因其优异的吸波性能和高强度结构近来受到广泛关注。本文针对传统多层蜂窝界面处电磁不连续以及浸渍工艺自身精度低等问题,通过3D打印技术制备了一种具有宽频电磁波吸收能力的轻质三层梯度蜂窝结构。中层渐变壁厚蜂窝极大地减少了层与层之间的界面反射,该结构在2.92 GHz~18 GHz内实现反射损耗低于-10 dB,-10 dB相对吸波带宽为144%,且密度仅为0.292 g/cm^(3)。仿真和实验证明了均匀壁厚蜂窝结构与渐变壁厚蜂窝结构的复合设计可以实现界面的电磁连续性,有效改善了阻抗匹配,并提升了电磁波损耗能力,实现了宽频吸收效果。 展开更多

关键词 结构型吸波材料 三层梯度蜂窝 3D打印 宽频吸收

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吸波材料研究现状及碳团簇型吸波材料设计 被引量：4

18

作者 徐国亮 蒋刚 朱正和 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第B04期216-218,共3页

简要介绍了铁氧体吸波材料 ,手性材料 ,金属微粉吸波材料 ,导电高聚物材料 ,多晶铁纤维材料 ,纳米材料和智能隐身材料的研究和应用现状。并根据吸波材料工作原理 ,进行碳团簇型吸波材料实验研究 ,结果显示 ,所制样品有很好的吸波性能 ,... 简要介绍了铁氧体吸波材料 ,手性材料 ,金属微粉吸波材料 ,导电高聚物材料 ,多晶铁纤维材料 ,纳米材料和智能隐身材料的研究和应用现状。并根据吸波材料工作原理 ,进行碳团簇型吸波材料实验研究 ,结果显示 ,所制样品有很好的吸波性能 ,在总厚度为 2 .11mm的情况下 ,在 8.2～ 12 .4GHz频带内 ,最大反射衰减可达 - 2 9dB ,有效频宽占总带宽的 10 0 % ,基本达到实用水平。 展开更多

关键词 吸波材料 碳团簇型吸波材料 吸波性能

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涂敷型吸波材料电磁特性的预测 被引量：2

19

作者 贾宝富 刘述章 林为干 《应用科学学报》 CAS CSCD 1991年第1期49-54,共6页

作者根据由强扰动理论推出的颗粒混合媒质等效介电常数和等效导磁率的计算公式,讨论了吸收剂粒子外形对吸波材料电磁特性的影响.从理论上导出了吸收剂粒子的最佳外形.讨论了多外形铁氧体吸波材料等效介电常数和等效导磁率的计算.实验结... 作者根据由强扰动理论推出的颗粒混合媒质等效介电常数和等效导磁率的计算公式,讨论了吸收剂粒子外形对吸波材料电磁特性的影响.从理论上导出了吸收剂粒子的最佳外形.讨论了多外形铁氧体吸波材料等效介电常数和等效导磁率的计算.实验结果表明,这些理论预测公式具有较高的准确性. 展开更多

关键词 吸波材料 电磁特性 涂敷型 导磁率

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宽带结构吸波材料特性研究 被引量：1

20

作者 沈福贵 逯贵祯 梁晶晶 《微波学报》 CSCD 北大核心 2012年第S3期423-426,共4页

随着科技的发展以及隐身技术在军事上的重要应用,吸波材料在民用和军用领域受到全世界的关注,而结构型吸波材料以自身的优点成为其中的研究热点。设计了一种两层阻抗性、低电导率的相互正交的Hilbert curve宽带结构型吸波材料,采用有限... 随着科技的发展以及隐身技术在军事上的重要应用,吸波材料在民用和军用领域受到全世界的关注,而结构型吸波材料以自身的优点成为其中的研究热点。设计了一种两层阻抗性、低电导率的相互正交的Hilbert curve宽带结构型吸波材料,采用有限元算法分析其吸波特性。这种结构易于实现,且能在较宽的频带范围内(3GHz-18GHz)提供良好的吸波性能。 展开更多

关键词 结构型吸波材料 宽带 Hilbertcurve

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