多层复合宽带吸波结构的设计与制备

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1、分类号学号M201271944学校代码10487密级硕士学位论文多层复合宽带吸波结构的设计与制备学位申请人：万东学科专业：微电子学与固体电子学指导教师：别少伟副教授答辩日期：2015年5月15日AThesisSubmittedinPartialofFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringThedesignandmanufactureofbroadbandabsorbingstructureofmultilayered

2、compositeCandidate:WanDongMajor:MicroelectronicsandSolidStateElectronicsSupervisor:AssociateProfessorBieShaoweiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个

3、人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解

4、密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日I华中科技大学硕士学位论文摘要由于吸波材料在隐身技术应用中的迫切需要，提升吸波材料的性能，朝着“薄、轻、宽、强”的方向进行改进，是国内外研究人员多年来致力于探索的课题。多层吸波材料相比单层吸波材料有望获得更优良的吸波性能，因此多层吸波材料的开发一直是研究热点。本文对多层磁性吸波材料以及含频率选择表面(FrequencySelectiveSurface,FSS)的多层复合吸波结构的

5、设计进行了探究，并通过实验对设计结果进行了验证。在对多层吸波材料的研究中，很重要的一方面是通过优化算法进行设计。多层吸波材料的设计涉及较多结构参量，需要采取行之有效的优化算法进行设计。本文根据传输线理论对多层磁性材料的反射率进行计算，并基于电磁参数数据库采用遗传算法对多层磁性材料的反射率带宽和厚度进行优化设计。本文将遗传算法在本课题上的应用进行了调整，在优化之初对表层按照阻抗匹配特性和吸波特性进行了筛选，而且从不同方面对遗传算法的优化效果进行了分析，验证了本文所采用遗传算法优化效果的优越性。优化设

6、计的结果表明，表层采用球磨8h的EW为吸收剂，底层采用球磨12h的Y01为吸收剂，组成总厚度1.1mm的双层磁性材料，在2~18GHz频段-10dB以下反射率带宽为6GHz，具有一定实用价值。为进一步改善多层磁性材料的吸波性能，本文基于优化得到的双层磁性材料，在结构上做进一步的改进，将加载电阻的双圆环FSS插入到双层磁性材料之中，并通过有限元法对插入FSS的三层复合吸波结构进行了仿真，优选得到FSS基本单元的最佳尺寸和最佳电阻值。最后，通过实验验证了该结构改进的有效性。研究结果表明，插入的FSS能

7、够改善双层磁性材料的吸波性能，在FSS上焊接阻值合适的贴片电阻能够在X波段和Ku波段形成较强的欧姆损耗，并使得-10dB反射率带宽显著拓展。插入载有电阻FSS的双层磁性材料-13dB反射率覆盖了7.9~18GHz的频段，具有较高实用价值。关键词：多层吸波结构；宽带吸收；反射率；磁性材料；频率选择表面II华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTAstheurgentneedforabsorbingmaterialinstealthtechnologyapplications,toimprovethe

8、performanceoftheabsorbingmaterialtowardsthedirectionof“thinnerthickness,lighterweight,widerbandandstrongerabsorption”hasbeenacontinuousresearchsubject.Comparedwithsingle-layeredabsorbingmaterial,multilayeredabsorbingmaterialcouldbettermeetther