蜂窝结构吸波材料的斜入射电磁吸波特性研究

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1、第4卷第1期航空工程进展V01．4No．12013年2月ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGFeb．2013文章编号：1674—8190(2013)01—119一07蜂窝结构吸波材料的斜入射电磁吸波特性研究许少峰，孙秦(西北工业大学航空学院，西安710072)摘要：为分析蜂窝结构吸波材料在电磁波斜入射条件下的反射特性，首先基于长波长近似条件下的强扰动理论，得到蜂窝结构吸波材料的等效电磁参数；再利用各向异性分层介质条件下的横向场传播的本征波解，推导出蜂窝结构吸波

2、材料对斜入射电磁波的反射系数公式；进而得到蜂窝结构吸波材料的反射率随入射角的变化关系。反射率的计算结果表明：在特定入射角情况下，对于不同的蜂窝高度，吸收剂存在最优厚度，可使其反射率最小。研究结果对蜂窝结构吸波材料的优化设计具有一定意义。关键词：蜂窝结构吸波材料；等效电磁参数；各向异性介质；斜入射；反射系数中图分类号：V218文献标识码：AStudyonAbsorbingPropertiesofElectromagneticWaveObliqueIncidenceonHoneycomb。structuredAb

3、sorbingMaterialsXuShaofeng，SunQin(SchoolofAeronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：InordertOanalyzethereflectioncharacteristicofhoneycomb—structuredabsorbingmaterialsontheconditionofobliqueincidenceofelectromagneticwave，the

4、equivalentelectromagneticparametersofhoneycomb-structuredabsorbingmaterialscanbecalculatedbasedonthestrongfluctuationtheoryontheapproximatecon—ditionoflongwavelength，thenwiththeaidofthesolutionofeigenwavesofthetransversefieldpropagationinlayeredanisotropicm

5、edia，thereflectioncoefficientontheconditionofobliqueincidenceofhoneycomb—structuredabsorbingmaterialscanbededuced，andtherelationbetweenreflectivityofhoneycomb_structuredab—sorbingmaterialsandtheincidenceangleisalsoobtained．Thecalculationresultofreflectivity

6、showsthat，onadefiniteincidenceangle，thereisanoptimalthicknessofabsorbentwithdifferentheightofhoneycombtOmini—mizethereflectivity．Thisresultisofcertainsignificancefortheoptimizationdesignofhoneycomb_structuredabsorbingmaterials．Keywords：honeycomb—structureda

7、bsorbingmaterials；equivalentelectromagneticparameters；anisotropicme—dium：obliqueincidence；reflectioncoefficient0引言蜂窝结构材料具有重量轻、导热系数低、比强度和比刚度高等优点，可根据特殊要求对其进行各向异性的设计与制造，利用不同参数的蜂窝结构也可实现很好的吸波特性，因此，蜂窝结构吸波材料收稿日期：2011-12—14；修回日期：2012—03—29通信作者：许少峰，1102water@163．cor

8、n的应用在隐身技术中很受重视，备受航空航天等领域的关注。为研究蜂窝结构吸波材料在电磁波斜入射条件下的反射特性，首先需对其电磁参数进行等效。近年来，常用的计算复合材料等效电磁参数的方法有有效媒质理论‘1

9、、强扰动理论[2-胡及针对周期结构复合材料的均匀化方法n‘5]。何燕飞等[6]根据强扰动理论，在长波长近似条件下，忽略蜂窝杆间的耦合效应，推导出了蜂窝结构吸波材料等效介电常数和等效磁导率的计算公式，并