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(佳木斯大学理学院，黑龙江 佳木斯 154007)

0 引 言

正如在文献[1]中曾提到的那样，隐身技术要求涂层吸波材料对电磁波的吸收应具有较好的材料匹配特性和衰减特性。然而在研究有金属衬底的吸波结构(如图1所示)的吸收性能时，除了上述两点外，还必须考虑表面反射的干涉作用的影响。在以前的研究工作中，成功的利用Matlab中的三维网格法研究了材料的理论研究设计，取得了很好的研究效果[2～5]，所以将研究在广义匹配规律[4]下，电磁波垂直入射到有金属衬底的平板吸波材料表面时，表面反射和后向反射率之间的关系，推导出相应的表面反射和总后向反射的反射率公式，使用三维网格法绘制相应的网格曲线和等高线来讨论表面反射对总后向反射的影响，并进行具体的优化设计。

图1 电磁波在平板吸波材料中的反射

1 表面反射和总后向反射的讨论

1.1 表面反射

入射电磁波由真空射垂直入射在涂层表面形成反射波，和入射电磁波穿过材料层照射在金属衬底而形成反射的电磁波的问题。为了讨论问题方便，此处只考虑有金属衬底的单层吸波介质涂层。

根据文献[2～3]，按照Fresnel 理论得到的的表面反射率公式可以表示为

(1)

由于R1是复数，若使R1=|R1|eiφ0，则有

(2)

(3)

(4)

图2 垂直入射时R0(dB)与μr1,εr1的关系曲线

图3 垂直入射时R0(dB)与μr1,εr1的关系等高线

2.2 总后向反射

由文献[2-3]同样可以得到总后向反射率R

(5)

令2k2d2=x-iy、k2=k2′-ik2″，则广义匹配规律下

(6)

(7)

(8)

功率反射率为Rp=|R|2，其中

φ=φ2-φ3+π

(9)

(10)

(11)

图4 垂直入射时Rp(dB)与μr1,εr1的关系曲线

图5 垂直入射时……