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《北京邮电大学》 2010年
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基于PSO的吸波材料优化设计及有孔矩形腔屏蔽效能分析

刘鹤勇  
【摘要】: 由于防电磁干扰和军事准备隐身的需求,屏蔽技术和吸波材料一直是电磁兼容领域重要的研究方向。为解决平板吸波材料吸收频带带宽、反射率电平、厚度之间的相互矛盾以及带孔缝腔体谐振响应的问题,文章采用改进的PSO算法对多层平板吸波材料进行了优化设计,并在分析带孔缝金属腔体屏蔽效能的基础上,对带孔缝腔体内部贴装优化所得吸波材料,有效抑制了腔体谐振,并利用PSO优化所得吸波材料,探索了相同厚度、不同反射系数的两层结构平板吸波材料对有孔矩形金属腔体谐振性能的影响。主要创新工作如下: (1)提出了多层平板吸波材料的电磁模型,根据传输线理论确立了多层结构电磁参数与反射系数的关系,并利用改进的PSO算法对多层平板结构吸波材料进行了优化设计,得到了一种在较宽频带范围内,厚度有很薄的五层结构平板吸波材料。假定吸波材料的层数已经确定,为了设计出一种厚度薄,吸收频带宽,反射衰减率高的理想的吸波材料,需要从已知材料库中选定吸波材料并确定每层的厚度。这是一个典型的目标优化问题。和其他算法诸如遗传算法相比,粒子群算法(PSO)具有计算简单,收敛速度快的优点。但是传统的PSO算法在处理复杂问题时容易陷入局部最优。采用一种带有固定窗的改进PSO算法,通过监测粒子群的寻优过程,增加了粒子群分布的多样性,采用这种改进的PSO算法对多层平板吸波材料进行优化。改进前后算法计算结果的统计特性表明该改进的PSO优化算法具有收敛速度快,计算准确的优点。 (2)应用传输线理论分析带孔缝矩形孔金属腔体的电场屏蔽性能,通过FEKO仿真验证了孔缝在腔体表面任意位置处时腔体屏蔽效能的理论计算公式,并对吸波材料抑制有孔矩形金属腔的谐振响应进行了研究。腔体的屏蔽性能与入射波的频率、极化方向,腔体的尺寸,孔缝的形状、大小以及孔缝在腔体表面的位置等因素有关。利用FEKO仿真,对带孔缝腔体内部贴装优化所得吸波材料前后的屏蔽效能进行对比,表明带孔缝腔体的谐振得到有效地抑制。利用PSO算法设计出不同性能、相同厚度的吸波材料,涂敷到矩形腔体内壁,得到了吸波材料反射系数与抑制矩形腔谐振响应的关系。
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM25

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 甘明刚;陈杰;蔡涛;潘峰;;多层平板屏蔽体的多目标优化设计[J];兵工学报;2007年02期
2 苏东林;齐万泉;张伟;卢战勇;;基于遗传进化算法反演吸波结构电磁参数[J];北京航空航天大学学报;2008年01期
3 高攸纲;李艺;;圆管屏蔽体屏蔽效果的分析[J];北京邮电学院学报;1991年02期
4 马双武,高攸纲;多层平板屏效计算中的等效传输线法[J];电波科学学报;1999年04期
5 李传军,高攸纲;多层圆筒屏蔽特性计算中的矩阵法[J];电波科学学报;2000年04期
6 汪柳平;高攸纲;;有孔矩形腔的屏蔽效能及其对谐振抑制研究[J];电波科学学报;2008年03期
7 汪柳平;高攸纲;沈远茂;阮方鸣;;装有PCB有孔矩形腔屏蔽效能的传输线法分析[J];电波科学学报;2008年04期
8 邱琴;张晏清;张雄;;电磁吸波材料研究进展[J];电子元件与材料;2009年08期
9 卢娴;;吸波材料研究现状以及多层吸波材料反射损失计算[J];电子质量;2008年04期
10 路宏敏,朱满座,薛梦麟,傅君眉;垂直入射均匀平面波的多层平板屏蔽效能分析[J];微波学报;1999年02期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 石丹;高攸纲;沈远茂;;利用非均匀传输线理论分析多层平板屏蔽体的屏蔽效能[A];全国电磁兼容学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 石丹;传输线理论在电磁干扰防护技术中的若干应用[D];北京邮电大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 胡礼初;吸波材料的制备与电磁性能的研究[D];广东工业大学;2007年
2 王岩;用传输线输入阻抗原理确定屏蔽体屏蔽性能[D];北京邮电大学;2007年
3 李艳厦;结构型吸波材料的理论研究及其优化设计[D];燕山大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 俞文英;;电子设备电磁干扰及电磁兼容设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2008年03期
2 曹永涛 ,陈海清 ,周开基 ,郑生全;电磁兼容专家系统框架研究[J];安全与电磁兼容;2004年01期
3 陈加清 ,周璧华 ,贺宏兵;雷电的损伤效应[J];安全与电磁兼容;2004年06期
4 姜静;方舱屏蔽门的低频磁屏蔽设计[J];安全与电磁兼容;2005年03期
5 李永红 ,张晓冬 ,孙丽娜;基于GPIB的虚拟仪器电磁环境监测系统[J];安全与电磁兼容;2005年05期
6 岳长松;潘耀鹏;韦志棉;;无人机导航系统抗干扰措施[J];安全与电磁兼容;2010年05期
7 曾朝阳;吴超;吕绪良;贾其;;基于有效介质理论的吸波材料性能分析[J];安全与电磁兼容;2011年04期
8 陈京平;刘建平;田军生;;EMI自动测试系统的现状与发展[J];兵工自动化;2008年12期
9 王玄玉;潘功配;;红磷烟幕使用特性及其对红外激光的最佳消光直径[J];兵工学报;2007年09期
10 陈浩;陈菊秋;胡俊波;;一种新型电极的设计研究[J];兵工学报;2010年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 朱宜生;;工程中解决电磁兼容性问题的方法[A];中国电子学会可靠性分会第十三届学术年会论文选[C];2006年
2 王耕;;大功率广播发射机的地线干扰与抑制[A];中国新闻技术工作者联合会五届二次理事会暨学术年会论文集(上篇)[C];2010年
3 苏波;崔海林;;“电磁场与电磁波”课程教学方法探索[A];2006-2010年教育部高等学校光电信息科学与工程专业教学指导分委员会及协作委员会2010年全体会议论文集[C];2010年
4 霍雪娇;石景波;;电缆中开关负载的电磁干扰特性分析[A];全国先进制造技术高层论坛暨第八届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2009年
5 付继伟;;电磁脉冲内环境计算方法研究[A];第十届全国抗辐射电子学与电磁脉冲学术年会论文集[C];2009年
6 邓向辉;焦玉斌;;复杂电磁环境中电磁干扰现象的分析与解决方案[A];科技创新与节能减排——吉林省第五届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2008年
7 邓子桓;邓祖培;;钢筋网的主动屏蔽[A];工程设计与计算机技术:第十五届全国工程设计计算机应用学术会议论文集[C];2010年
8 王莹莹;赵宏林;张蓬;张海英;;ELF电磁波穿透海底管道最佳频率研究[A];2007年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2007年
9 闫肃;张小飞;李安平;;对印制电路板线间串扰及辐射的研究与仿真[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年
10 娄殿军;王志爽;;医用电子直线加速器EMC测试[A];第八届全国医用加速器学术交流会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 樊宽刚;轿车发动机点火系统电磁辐射研究[D];吉林大学;2011年
2 王瑞宝;汽车线束寄生参数和串扰预测研究[D];吉林大学;2011年
3 向军;多元尖晶石铁氧体基微纳米纤维的电纺制备、表征与磁性能研究[D];江苏大学;2011年
4 陈建华;PCB传输线信号完整性及电磁兼容特性研究[D];西安电子科技大学;2010年
5 梁玉;粗糙面及其与目标复合电磁散射建模及快速计算研究[D];西安电子科技大学;2011年
6 李名加;基于三谐振脉冲变压器的脉冲功率源研究[D];中国工程物理研究院;2011年
7 邵海明;准确校准大电流DCC的分布式均匀化空间磁势法研究[D];天津大学;2010年
8 刘丰;ColdFire微控制器芯片ESD/EFT保护技术研究[D];天津大学;2010年
9 李雪爱;Fe_3O_4基磁性材料的制备及其复合薄膜电磁性能研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 郑亚利;汽车线束等效模型分析及其在电磁兼容仿真中的应用[D];重庆大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘经纬;基于DSP的VS1-12/M型永磁真空断路器同步控制系统的研究[D];河南理工大学;2010年
2 徐伟一;二元矢量阵混响实验设备研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 刘文强;接收预处理电路的模块化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 高新智;水电站接地问题改造措施研究[D];长沙理工大学;2010年
5 郭树楷;通用化电磁兼容试验测试平台研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
6 王姗姗;电子设备箱体屏蔽效能的预测研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
7 卢怡;高速动车组车厢屏蔽效能研究[D];北京交通大学;2010年
8 于晓丹;机车PWM牵引逆变器的电磁干扰研究[D];北京交通大学;2010年
9 杨子合;几种不同金属结构的电学屏蔽特性研究[D];中原工学院;2011年
10 林凯;集成500瓦大功率电路的L波段信号发射装置的设计[D];西安电子科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张翼;宣天鹏;;电磁屏蔽材料的研究现状及进展[J];安全与电磁兼容;2006年06期
2 王璟;张虹;白书欣;陈柯;张长瑞;;铁氧体/羰基铁粉复合吸波材料研究[J];兵器材料科学与工程;2007年01期
3 赵东林,周万城;涂敷型吸波材料及其涂层结构设计[J];兵器材料科学与工程;1998年04期
4 陈利民,亓家钟,朱雪琴,葛副鼎;纳米γ-(Fe,Ni)合金颗粒的微观结构及其微波吸收特性[J];兵器材料科学与工程;1999年04期
5 张臣;纳米隐身材料及其在信息化战争中的应用[J];微纳电子技术;2005年11期
6 韩放;;正入射平面波的多层平板屏蔽[J];北方交通大学学报;1993年04期
7 吕飞燕,沙斐;用FDTD法分析开孔金属板的屏蔽效能[J];北方交通大学学报;2003年03期
8 高攸纲;李艺;;圆管屏蔽体屏蔽效果的分析[J];北京邮电学院学报;1991年02期
9 黄涛,黄英,贺金瑞;吸波材料研究进展[J];玻璃钢/复合材料;2003年01期
10 曾祥云,马铁军,李家俊;吸波材料(RAM)用损耗介质及RAM技术发展趋势[J];材料导报;1997年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 周永江;PAN基吸波纤维和吸波结构的研究[D];国防科学技术大学;2002年
2 曾立志;吸波材料抑制电磁干扰研究[D];西安电子科技大学;2007年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 梁兵;;结构型吸波材料研究[J];航空材料学报;1993年04期
2 徐生求,段永法;新型吸波材料的研究现状与展望[J];空军雷达学院学报;2001年01期
3 肖高智,华宝家,杨建生;薄壁型结构吸波材料电结构设计研究[J];宇航材料工艺;1992年03期
4 宋保钢,赵晖;金属磁粉微波吸收材料[J];金属功能材料;1994年01期
5 罗志勇,李月菊,罗祺;微波吸收材料的计算机辅助设计[J];哈尔滨工业大学学报;2000年05期
6 罗发,周万城,焦桓,赵东林;高温吸波材料研究现状[J];宇航材料工艺;2002年01期
7 苏海龙;;无回波暗室的设计[J];工程建设与设计;1988年02期
8 赵伯琳,饶克谨;涂覆型吸波材料的优化设计[J];宇航材料工艺;1989年Z1期
9 黄漫;;隐形技术[J];导弹与航天运载技术;1992年02期
10 刘晓春;雷达吸波材料和吸波结构与飞机隐身技术[J];航空科学技术;1997年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李享成;龚荣洲;冯则坤;何华辉;;具有雷达波吸收功能的纤维类吸波材料研究[A];第六届全国电磁兼容性学术会议2004EMC论文集[C];2004年
2 于晓凌;张秀成;李海华;何华辉;;铁纤维层状吸波材料吸收特性[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
3 朱天社;徐毓龙;郑茂盛;;FFP复合吸波材料的研究[A];首届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1992年
4 管登高;黄婉霞;毛健;陈家钊;涂铭旌;;低频梯度功能复合吸波材料的研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
5 ;大连东信微波吸波材料[A];2006年全国功能材料学术年会专辑(Ⅲ)[C];2006年
6 陈蓓京;陈利民;亓家钟;朱雪琴;蒲玉萍;王强;;纳米微波吸收材料的研究及其应用[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅰ[C];2004年
7 商勇;王毓鹏;黄云霞;曹全喜;马格林;;微波吸收用纳米铁氧体制备过程影响因素分析[A];第四届全国磁性薄膜与纳米磁学会议论文集[C];2004年
8 涂国荣;周晓华;杜光旭;;多晶铁纤维制备技术研究进展[A];中国化学会2005年中西部十五省(区)、市无机化学化工学术交流会论文集[C];2005年
9 张磊;赵东林;沈曾民;;碳纳米管/纳米碳化硅复合材料的制备及其微波电磁特性[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年
10 张海龙;赵东林;侯景伟;沈曾民;;电路模拟结构对结构复合材料吸波性能的影响[A];2006年全国功能材料学术年会专辑(Ⅲ)[C];2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 础德;奇妙的吸波材料[N];河北日报;2001年
2 毛卫民;新型宽频纳米复合吸波材料的研究[N];中国高新技术产业导报;2002年
3 潘辉;张平余;纳米微粒吸波材料问世[N];中国化工报;2004年
4 南京大学张明雪;新型吸波材料:隐身技术发展的重要支撑[N];中国化工报;2002年
5 清靖;雷达吸波结构复合材料概览[N];中国建材报;2006年
6 邵海成 戴红莲 黄健 沈春华 李世普;铁氧体磁性陶瓷材料的研究动态及展望[N];广东建设报;2005年
7 ;纳米世界求创新[N];西安日报;2009年
8 艾宝英;隐身涂料发展趋势与概况[N];中国建材报;2007年
9 王树生;美俄围绕隐身战机斗法[N];战士报;2008年
10 邵学文;隐身材料和隐身技术[N];大众科技报;2003年
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1 李宝毅;水泥基平板吸波材料的制备与性能研究[D];大连理工大学;2011年
2 景红霞;低频段复合吸波材料的制备及电磁性能研究[D];中北大学;2013年
3 魏薇;聚芳醚酮基杂化吸波材料的制备及性能研究[D];吉林大学;2014年
4 刘立东;铁磁性吸波材料的制备及其电磁性能研究[D];大连理工大学;2011年
5 周春华;纳米Fe_3Al金属间化合物吸波性能的研究[D];山东大学;2005年
6 白保东;电磁兼容暗室特性的时域分析研究[D];沈阳工业大学;2006年
7 赵弘韬;γ辐射还原法制备钴镍及其复合吸波材料[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 王雯;碳基复合吸波材料的制备及性能研究[D];山东大学;2012年
9 徐铭;电磁屏蔽用吸收反射一体化复合材料的研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2011年
10 孟东林;混响室和电波暗室的低频性能研究[D];北京交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄勇军;基于负折射率媒质的吸波材料设计与电磁特性研究[D];电子科技大学;2010年
2 赵三团;高温吸波材料基体的研究[D];西北工业大学;2003年
3 李江;纳米量级ZnO涂层目标的光学特性研究[D];南京理工大学;2004年
4 刘鹤勇;基于PSO的吸波材料优化设计及有孔矩形腔屏蔽效能分析[D];北京邮电大学;2010年
5 程圣华;用铁砂研制M型六角晶系吸波材料[D];安徽大学;2003年
6 王晨;聚合物基纳米吸波复合材料的制备及表征[D];清华大学;2005年
7 柴汉冬;介质层上的双周期阻抗贴片的Floquet分析[D];电子科技大学;2010年
8 吕述平;微波暗室用谐振型角锥吸波材料的研究[D];大连理工大学;2006年
9 熊波;含FSS结构的多层复合吸波材料反射率计算与实验研究[D];华中科技大学;2006年
10 陈生;吸波材料抑制孔腔谐振研究[D];西安电子科技大学;2008年
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