【摘 要】
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吸波体设计可以分为对吸波材料电磁参数设计与结构设计。在使用同种材料的情况下,吸波体结构设计可以大大拓宽吸波频段,提高吸波性能。因此,研究吸波体的结构设计具有十分重
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吸波体设计可以分为对吸波材料电磁参数设计与结构设计。在使用同种材料的情况下,吸波体结构设计可以大大拓宽吸波频段,提高吸波性能。因此,研究吸波体的结构设计具有十分重要的意义。本论文提出了一种新的球堆积结构,通过仿真分析及实际测量,研究其吸波效能与结构因素之间的关系。 首先通过波导模型与谐振腔模型理论对不同粒径、不同排列方式的吸波球体模型进行了的理论分析。通过吸波材料的电磁参数理论基础与传输线理论结合,设计出合理的球壳谐振厚度,为球壳型谐振腔的分析提供了理论基础。 然后通过DSC-TG曲线与XRD物相分析确定了Z相钡铁氧体的生成温度为1300℃。对CoZn-Z型钡铁氧体不同块体(粘接与烧结)的磁谱、介电常数进行测试、数据处理与分析,发现:磁导率虚部与材料所占体积相关,粘接磁体的介电常数与质量成正比,烧结磁体磁导率实部在高频段复合斯诺克关系。仿照陶粒的制作工艺并进行了改进,模压成型工艺制备了铁氧体球体,在1150℃下烧结得到了无收缩铁氧体球体。 使用Ansoft HFSS软件对球堆积结构进行仿真计算,把己测的磁导率、介电常数数据导入到软件,使用计算机求解。在15mm粒径三层排列时吸波性能在频率范围为1.4～18GHz内可达到-9dB以上;当球体组成的柱体中心距为30mm时,球体所占总体积为25％,吸波体有较好的吸波性能,在频率范围8.7～11.7GHz内吸波性能可达-15dB以上。 最后,以制备的球形吸波体按仿真内容进行排列,对其吸波性能使用拱形法进行测试。通过仿真内容与实际吸波体性能进行对比,己验证仿真实验与提出的理论的正确性。同时使用真实球体进行自然堆积,对软件不能模拟的情况进行测试。通过仿真模拟与实际情况对比发现,对于同种结构,吸波性能变化趋势相同,因此吸收峰峰位相同。对于自然堆积方式,15mm和20mm球体堆积结构随着吸波球体所占体积分数增加,吸波性能提升,体积含量从10％增加至20％,吸波性能变化较大,体积分数达到60％以后,吸波效能基本无变化。
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