Jauman吸收体的吸波特性
2021-06-05姜晓文黄大庆史有强王智勇
姜晓文, 黄大庆, 张 昳, 史有强, 王智勇
(中国航发北京航空材料研究院,北京 100095)
Salisbury屏和Jauman(也写作Jaumann[1])吸收体均为干涉型吸波材料,其中Salisbury屏为两层结构,第一层材料为支撑体(也叫隔离层),厚度为电磁波波长的四分之一,第二层材料具有一定导电性,厚度非常薄,称为电阻屏[2-4]。Jauman吸收体是Salisbury吸收体的延伸,Salisbury屏属于一种最简单的Jauman吸收体。Jauman吸收体可看作是将多个Salisbury吸收体复合叠加而形成[5]。Jauman型吸收体在能源利用、宽带吸收体设计、吸收体电路模拟计算等多方面得到应用和发展[6-8]。
NEO等运用Smith圆图详细分析了Salisbury屏的吸波特性和电磁波零反射原理,即当电阻屏表面电阻等于自由空间阻抗时(R= 377 Ω),隔离层厚度对应的四分之一波长的电磁波进入Salisbury屏后会发生零反射现象;同时还分析了双电阻屏Jauman吸收体和三电阻屏Jauman吸收体的电磁特性,并给出了在特定频率下双电阻屏Jauman吸收体和三电阻屏Jauman吸收体每一层电阻屏电阻值的计算方法[9]。Li等也运用Smith圆图分析并设计了吸波性能优异、宽带的三电阻屏Jauman吸收体,当三个电阻屏的电阻分别为R1= 320 Ω,R2= 670 Ω,R3= 1560 Ω时,组成的Jauman吸收体在4~16 GHz频率范围内反射率均小于–20 dB[10]。另外,KNOTT等设计并分析了圆柱形的五电阻屏Jauman吸收体的吸波特性(R1= 75.4 Ω,R2= 304 Ω,R3=679 Ω,R4= 1206 Ω,R5= 1885 Ω)[11]。
目前关于Jauman吸收体研究中主要采用通过调控电阻屏表面电阻进行吸波性能设计,对电阻屏表面电阻关注较多,而在电阻屏材质选择上以及通过电阻屏的电磁参数分析Jauman吸收体的吸波特性方面报道较少,忽略了电阻屏本身厚度对材料输入阻抗的影响,因而限制了用传输线方法研究Jauman吸收体以及Jauman吸收体的宽带设计和应用。……
