微波暗室用諧振型角錐吸波材料的研究.pdf_第1頁(yè)
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1、本文提出一種以聚丙烯阻燃空心板為錐體外殼,中間填充聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)顆粒為載體的吸波材料。EPS顆粒中有許多封閉的空腔,外表涂敷一層炭膜,具有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性、良好的力學(xué)性能,可以作為一種理想的吸波材料。外殼材料采用阻燃聚丙烯空心板材,由于加入阻燃劑,極大提高了聚丙烯塑料的阻燃性。采用空心板降低了吸波材料的重量,滿足吸波材料對(duì)于“輕”的要求。 引用瑞利散射原理,分析了單體EPS球?qū)﹄姶挪ǖ奈?。通過(guò)對(duì)散射截面和

2、吸收截面計(jì)算公式的推導(dǎo),分析了吸收性能的影響因素,包括頻率、吸收體形狀大小、EPS球大小、含炭量。隨著頻率增加,材料吸收性能也增加。吸波材料具有最佳填充高度,小于該高度,隨著高度增加吸收性能增大;超過(guò)該高度后,隨著高度增大,材料的吸收能力沒(méi)有明顯變化。含炭量也有一最佳值,小于該臨界值,隨著炭含量增加吸收增強(qiáng);如果超過(guò)這個(gè)臨界值,電磁波較多的被反射導(dǎo)致吸收下降。隨著EPS球變小,單位體積內(nèi)球體的總表面積增大,吸收體的含炭量也將增大,所以E

3、PS球大小對(duì)吸收性能的影響與含炭量的變化一致。材料的吸波性能主要由以上四個(gè)因素決定,各因素之間相互影響,相互制約,因此對(duì)于特定條件下的最佳因素組合,要具體問(wèn)題具體分析。 以填充后的吸收體為研究對(duì)象,將其等效為一諧振腔,根據(jù)諧振腔理論分析各因素對(duì)它的影響。根據(jù)諧振頻率公式,隨著含炭量增加諧振頻率降低,發(fā)生諧振的頻率越低,吸收效果越好。但是前提是炭含量不能太大,如果大到電磁波無(wú)法穿過(guò)吸收體,諧振理論將不再適用。 測(cè)試結(jié)果表明

4、,對(duì)于平板填充材料,最佳工藝參數(shù)為:填充厚度4cm,炭粉含量4%,EPS球直徑2mm。在8-12GHz范圍內(nèi),吸收均在30dB以上,平均值在40dB以上,達(dá)到理想的吸收效果。錐體填充材料吸收性能測(cè)試結(jié)果表明,顆粒直徑4mm,炭粉含量4%時(shí)吸收最好,吸收均在45dB以上,平均值在55dB以上,此時(shí)錐體高度500mm,隨著錐體高度增加,吸收將增大。 根據(jù)阻抗匹配原理,將錐體內(nèi)炭粉按照從錐頂?shù)藉F底逐漸增加呈階梯分布,有效解決了阻抗匹配

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