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随着通讯技术的发展,电磁辐射在信号干扰、信息泄露和环境污染等方面的危害日益严重。降低电磁辐射危害的有效手段包括限制电磁辐射剂量、利用电磁屏蔽技术等。电磁屏蔽体是用来阻挡或减弱电磁能量传输的一种关键技术,其研究愈发受到人们的关注。现如今,对于电磁屏蔽体的研究主要集中于对电磁屏蔽材料的探索,如聚合物和纳米材料等。但上述材料的电磁本构关系非常复杂,对电磁屏蔽体的设计缺乏理论指导。本文基于色散媒质的电磁特性参数,利用传输矩阵法和阻抗匹配原理,设计了两种功能性电磁屏蔽体:(1)低反射、高吸收的电磁屏蔽体设计。首先,研究一种简单的三层结构的电磁屏蔽体,验证了电解质溶液作为电磁屏蔽材料的可行性;然后,针对有耗材料所设计的电磁屏蔽体存在反射波,利用传输线原理的阻抗匹配技术,设计了对应的多层阻抗匹配层,实现窄带内低反射、高吸收的电磁屏蔽效果;最后,将遗传算法与阻抗匹配原理相结合,在全局域上优化实现电磁屏蔽体在超宽带内的低反射、高吸收的电磁屏蔽特性。(2)可重构的电磁屏蔽体设计。为了实现电子信息系统在正常电磁条件下的通信电磁信号传输和强电磁信号干扰条件下的电磁防护双重功能,提出了一种基于电解质溶液或等离子体材料的开关型可重构电磁屏蔽体。利用阻抗匹配法,对低浓度的电解质溶液或空腔体层结构进行匹配层设计,实现正常电磁环境下的电磁信号透射;通过改变电解质溶液的电磁参数或空腔激励等离子体,促使匹配层失效,电解质溶液或等离子体层对干扰电磁辐射形成反射和吸收,从而形成有效的电磁屏蔽。实例计算结果表明,电磁屏蔽体在正常电磁条件下可实现窄带通信电磁信号的无反射、零吸收、全透明传输,在强电磁信号干扰条件下通过改变电解质溶液和等离子体的电磁参数,实现屏蔽效能的连续调谐。屏蔽效能在宽带上可达80d B以上,满足高标准电磁屏蔽要求。