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电磁波屏蔽材料的电磁特性研究及低反射、高吸收梯度功能设计

毛健  
【摘要】:为了电磁波屏蔽材料达到低反射、高吸收的屏蔽效果,本文首先较系统地进行了f1GHz 下成分、粒度和频率等对Ni 系列和Fe 系列复合材料的基本电磁参数(μ′、μ″、ε′和ε″)、特征阻抗(η)和衰减常数(α)等影响规律的基础研究,然后用η和α较全面地评估了导电、软磁铁氧体和高分子等材料复合后的屏蔽特性。在此基础上,针对f1GHz 下低反射、高吸收的屏蔽效果进行梯度功能屏蔽材料(Shielding Functionally Gradient Materials,简称SFGM)结构设计,首次提出了“双阻抗梯度层+高吸收层”(简称双梯度层)SFGM 结构设计模型,这种结构设计的低反射、高吸收效果明显好于“单阻抗梯度层+高吸收层”(简称单梯度层)SFGM 的效果,它能最大限度地降低反射损耗,直至为0。双梯度层SFGM 结构设计为解决低反射、高吸收屏蔽难题提供一新的思路。 本文完成了f1GHz 的电磁波屏蔽材料从“成分、结构?屏蔽性能”双向计算机辅助设计,克服了过去从“屏蔽性能→电磁参数→材料成分”设计方法所存在的不足,可用于评估材料的屏蔽性能以及指导屏蔽材料成分、结构设计。 最后探索性地提出了一种定性评价f1GHz 的反射损耗的测试方法,并用实验证实了双梯度层SFGM 能达到对电磁波低反射、高吸收的屏蔽效果。


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