【摘 要】
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吸波材料是指能有效吸收并损耗入射电磁波能量的一类功能材料,在隐身技术、电磁兼容、电磁辐射防护等领域具有重要的应用价值。但传统吸波材料,如磁性吸波涂层、蜂窝、吸波泡沫等,存在面密度高、结构厚度大等缺点;而人工电磁周期结构,如频率选择表面、偶极子谐振器、Salisbury屏等,存在吸收频带窄、结构厚度大等缺点;都难以满足电子信息技术发展对低频薄型宽带的应用需求。因此将传统磁性吸波材料与人工电磁周期结构
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吸波材料是指能有效吸收并损耗入射电磁波能量的一类功能材料,在隐身技术、电磁兼容、电磁辐射防护等领域具有重要的应用价值。但传统吸波材料,如磁性吸波涂层、蜂窝、吸波泡沫等,存在面密度高、结构厚度大等缺点;而人工电磁周期结构,如频率选择表面、偶极子谐振器、Salisbury屏等,存在吸收频带窄、结构厚度大等缺点;都难以满足电子信息技术发展对低频薄型宽带的应用需求。因此将传统磁性吸波材料与人工电磁周期结构复合有望解决低频薄型宽带吸收问题。针对上述问题,本论文研究了两类吸波结构材料:（1）基于磁性复合材料设计1-8GHz频段双峰吸波结构,系统地对吸波单元及结构参数进行仿真优化,通过丝网印刷制备测试样品,对仿真结果进行测试验证;（2）基于电磁衍射和驻波共振理论设计了一种6-18GHz阶梯式宽带复合磁性吸波结构,对结构参数进行仿真优化。得到规律和主要结论如下:1、1-8GHz双峰吸波结构调控规律:周期排布间距增大,吸收峰往高频移,L波段内吸收峰值减小,S、C波段峰值增加;周期单元内部结构参数主要影响2-8GHz频段内的吸收峰位;厚度为1-2mm的吸波结构保持双峰特性,磁性基板厚度越大吸收峰强度越大;分析周期表面电流的频散分布,实现不同频段谐振从而拓展吸收带宽。2、通过仿真和实验结果表明:2mm双峰吸波结构与同厚度均质磁性材料相比,L波段吸波性能（-4d B带宽）提升48%,但在2-8GHz内吸波性能一定程度降低,有效地改善磁性材料在L波段的吸波性能;测试结果与仿真基本吻合。3、6-18GHz宽带磁性吸波结构调控规律:两层的周期尺寸变小,吸收峰往高频移动且吸收带宽变宽;上层厚度越大,下层厚度越小,吸收峰往高频移动且带宽变宽;与等厚度2mm的均质磁性材料相比6-18GHz吸波性能平均提升了3倍。本论文对两类吸波结构调控规律进行了系统地分析,磁性材料与人工电磁周期复合有利于低频性能的改善,阶梯式宽带磁性吸波结构极大地提升高频吸波性能,对进一步设计薄型宽带高效吸波材料提供了新思路。
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