[發明專利]一種基于縮比理論的高性能吸波體設計方法

有效

• 申請號: 201711279118.2
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN107968265B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 許勇剛;袁黎明;王曉冰;梁子長
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之

本發明公開了一種基于縮比理論的高性能吸波體設計方法，其包含：S1、基于原型吸波材料，得到對應的電磁參數以及原型頻率，該電磁參數包括介電常數和磁導率；S2、根據多層材料的反射率計算理論，結合原型吸波材料的電磁參數以及原型頻率分析其各層材料的阻抗特征和變化規律函數，得到阻抗特征函數；運用縮比理論構造與原型吸波材料形狀相同的縮比材料，根據阻抗特征參數對各層材料的縮比電磁參數和厚度進行理論設計；S3、確定縮比頻率系數和形狀縮比因子，得出滿足阻抗特性的材料配方；S4、用材料配方構造出所需的高性能吸波體。其優點是：能夠實現寬頻吸波材料的快速設計。

技術領域

本發明涉及吸波體設計技術領域，具體涉及一種基于縮比理論的高性能吸波體設計方法。

背景技術

高性能吸波體設計是實現吸波體的重要步驟，是后續制備高性能吸波體的基礎。目前，高性能吸波體主要體現在“薄”、“輕”、“寬”、“強”等特征中，而應用最為廣泛的吸波體主要包括質量輕和吸收強兩個特性。結構型吸波材料是最為常見的高性能吸波體，通常以模壓成型或切削制造為主，具有承載和實現部件功能的特點，而在設計中利用自適應的幾何結構達到阻抗匹配特性，所設計出來的吸波材料通常需要考慮結構和材料兩個方面的選材問題，同時需要具有特定的形狀，開發周期長。

目前，針對高性能吸波體的設計主要以多層材料理論為主，如專利CN105196638A提出一種寬頻吸波承力復合材料及其制備方法，該材料在設計上包括透波泡沫層、透波蒙皮、電損耗吸波層和屏蔽底層構成，通過多層材料的優化設計，設計了典型的多層結構。

專利CN104979641A提出了一種寬頻吸波體及其應用方式，該吸波體整體呈三明治結構，兩側是顆粒復合物損耗層，中間是高介電薄層，設計理論仍然為多層材料設計理論。

專利CN104893606A提出了一種寬頻帶吸波貼膜，包括絕緣層、作為反射層的吸波層、吸波和離型材料層。所述絕緣層、吸波層之間設置有第一膠粘層，吸波層、吸波之間設置有第二膠粘層，制備方式為簡單貼敷。

專利CN104893606A提出了一種寬頻帶吸波貼膜，包括絕緣層、作為反射層的吸波層、吸波和離型材料層；所述絕緣層、吸波層之間設置有第一膠粘層；所述吸波層、吸波之間設置有第二膠粘層；所述吸波、離型材料層之間設置有第三膠粘層，該發明寬頻帶吸波貼膜有較強的電磁波吸收特性，在2～10GHz電磁波的衰減率達到85％，然而在稍高頻帶10～18GHz內難以達到相應的吸波性能，寬頻吸收仍面臨不足，另外吸波材料的內結構仍未考慮。

專利CN104485515A提出一種加載集總元件的寬帶吸波材料，該吸波材料包括基底材料，以及設于基底材料上的環狀金屬線，所述環狀金屬線的環內設有十字形金屬線，所述環狀金屬線為圓環、方環或六邊形環；所述十字形金屬線的上、下、左、右四個端部分別串聯有電阻/電容，所述環狀金屬線上與十字形金屬線的上、下、左、右四個端部對應位置處也串聯有電阻/電容。本發明在結構上具有90度旋轉對稱特性，能夠很好地克服電磁波的極化敏感性，而且在較寬頻帶內對電磁波具有較高的吸收率。

專利CN104030668A提出一種多共振吸收的鋯摻雜鋇鐵氧體寬頻吸波材料，其采用的吸收劑為鋇鋅或鋇鋯鐵氧體，以及兩種粉末的混合物，將具有不同本征參數峰值的材料合成為一個復合體系，形成的吸波系統中各個本征參數具有相應不同的特征共振頻率，這種復合材料的共振頻率出現范圍大于復合用單相材料自身的共振頻率出現范圍。

專利CN103774328A提出了一種吸收寬頻電磁波的絨面結構面料的加工方法，選用導電纖維混紡紗織造，或選用導電纖維混紡紗織造雙層織。該設計將吸波劑與柔性黏結劑稀釋混合均勻，制成具有良好粘結性能的吸波黏結劑。絨面結構的寬頻電磁波吸收面料的吸收電磁波頻率范圍擬為300MHz～40GHz，該材料具有良好的屏蔽效果，但是吸波性能還十分有限，吸波頻帶仍然較窄。