左右手材料結(jié)構(gòu)吸波體設(shè)計(jì)與性能仿真.pdf

1、作為提高武器生存能力和突防能力的有效手段，吸波材料已成為當(dāng)今世界各國重點(diǎn)開發(fā)的軍事高新技術(shù)之一。吸波材料同時(shí)也在信息傳播、電子器件、微波輻射防護(hù)等民用方面得到了廣泛的應(yīng)用。因此研究新興材料的吸波性能具有重要的實(shí)用價(jià)值。 前蘇聯(lián)科學(xué)家Veselago于1968年通過電動力學(xué)理論的分析，推導(dǎo)出介電常數(shù)和磁導(dǎo)率都為負(fù)值的條件，同時(shí)在理論上證明了介電常數(shù)和磁導(dǎo)率同時(shí)為負(fù)時(shí)，電磁波會表現(xiàn)出奇異的特性，如負(fù)折射、反多普勒效應(yīng)、逆Cerenk

2、ov輻射，以及電場、磁場和波矢量滿足左手關(guān)系等性質(zhì)，故稱其為“左手材料”。2001年D．R．Smith 用實(shí)驗(yàn)證明了該理論。由于左手材料的擁有的諸多反常電磁特性而引起了研究左手材料的浪潮。 本文在已有的吸波材料研究結(jié)果基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了斜入射零反射條件下由左手材料和右手材料分別構(gòu)成的單層、雙層(共六種)吸波體的電磁參量取值規(guī)律，并利用遺傳算法對吸波體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；研究了上述吸波體在2-18GHz頻率范圍內(nèi)的吸波性能，對其吸波

3、性能進(jìn)行了仿真研究并獲得了相應(yīng)的特性曲線；在此基礎(chǔ)上分析了材料的電磁參量，材料厚度，電磁波入射角度對該六種結(jié)構(gòu)吸波體吸波性能的影響。 研究結(jié)果表明：由右手材料構(gòu)成的吸波體在所選的優(yōu)化頻帶范圍內(nèi)具有唯一的吸收峰值，而含有左手材料的吸波體在優(yōu)化頻帶內(nèi)具有多個(gè)吸收峰值。在六種結(jié)構(gòu)吸波體中，右左手雙層結(jié)構(gòu)的吸波體的平均反射率最大，左左手結(jié)構(gòu)的吸波體在低頻段的吸波性能最佳。而各參量對吸波體性能的影響依據(jù)其結(jié)構(gòu)的變化而變化。 目前，