[發明專利]一種電介質型復合吸收劑快速設計方法

在審

• 申請號: 202010787240.6
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111899820A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 安銳;馮明;高鵬程
• 申請（專利權）人: 上海無線電設備研究所
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G06F30/20;G06F111/10
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 包姝晴;張靜潔

1.一種電介質型復合吸收劑的設計方法，其特征在于，包含以下過程：

步驟S1、依據電磁理論和吸波原理，通過簡化基于金屬背襯的傳輸線模型，得到電介質吸收模型；

步驟S2、固定頻率、復介電常數虛部和涂層厚度，基于電介質吸收模型對復介電常數實部進行掃參；

步驟S3、對每個掃參得到的三維反射損耗云圖進行投影得到諧振點信息；

步驟S4、對諧振點信息進行重繪得到最佳設計曲線；

步驟S5、在最佳設計曲線的基礎上引入等反射率圓，得到基于反射率圓的五維設計模型；五維對應涂層厚度、頻帶、反射率、復介電常數實部和虛部。

2.如權利要求1所述的設計方法，其特征在于，

步驟S1中，基于金屬背襯的傳輸線模型為：

式中，Z_in是歸一化的輸入阻抗，μ_r和ε_r分別表示材料的復磁導率和復介電常數，f是電磁波頻率，d是吸波材料的厚度，c是光速，RL是反射損耗；

對于幾乎不能磁化的碳基材料μ_r≈1，簡化基于金屬背襯的傳輸線模型得到電介質吸收模型如下：

3.如權利要求2所述的設計方法，其特征在于，

步驟S2中，將電介質吸收模型的復介電常數實部ε'＝2～30作為固定掃參量，涂層厚度d、復介電常數虛部ε”和頻率f，分別在2≤d≤5mm，0ε”ε'和X波段8.2GHz≤f≤12.4GHz范圍內變化。

4.如權利要求2所述的設計方法，其特征在于，

步驟S3中，通過對復介電常數實部掃參，得到有關頻率-復介電常數虛部-反射率的三維圖，RL峰值表示諧振點，根據諧振點的位置得到諧振點對應的頻率值和復介電常數虛部值。

5.如權利要求2所述的設計方法，其特征在于，

步驟S3中，進一步記錄每個復介電常數實部下對應的頻率值和復介電常數虛部值；步驟S4中，根據這些被記錄下的數據進行重繪，得到五維一體化的最佳設計曲線，來表示在X波段，不同厚度下的最佳吸收曲線。

6.如權利要求5所述的設計方法，其特征在于，

根據步驟S4中五維一體化的最佳設計曲線，通過復介電常數與最佳吸收曲線的匹配程度，來判斷電介質吸收劑吸收能力的強弱；

如果材料的復介電常數落在最佳吸收曲線上，則滿足最佳匹配，表示電介質吸收劑在當前給定厚度下的吸波特性強；

如果材料的復介電常數靠近最佳吸收曲線，表示電介質吸收劑在當前給定厚度下具有中等的吸波能力，有可能實現有效的電磁波吸收；則進一步通過增大復介電常數實部或者減小復介電常數虛部，來改善其吸波特性；

如果材料的復介電常數位于以最佳吸收曲線對稱的點，則進一步通過減小復介電常數實部或增大復介電常數虛部，來改善其吸波特性；

如果材料的復介電常數遠離最佳吸收曲線，表示相應的吸波損耗峰值較小。

7.如權利要求5所述的設計方法，其特征在于，

步驟S5中，基于五維一體化的最佳設計曲線，對每條不同厚度下的最佳吸收曲線引入設定精度的等反射率圓，增加每條吸收曲線的設計范圍；其中，等反射率圓的損耗峰峰值與最佳吸收曲線重合，重合點的頻率根據最佳吸收曲線上頻率的范圍來選擇。

8.如權利要求7所述的設計方法，其特征在于，

步驟S5中，在五維最佳吸收曲線模型的基礎上，引入等反射率圓對頻帶指標進行設計；根據不同厚度下的吸收曲線的規律，選擇等反射率諧振頻率；

在反射損耗值越來越大時，增加基于頻率點的等反射率圓；

各個不同頻率下等反射率圓分別相交時，表示這些頻率相應的反射損耗下，能夠基于反射率圓的五維設計模型對材料吸波特性進行精確評價。