复合材料FSS低频屏蔽性能研究

摘要

在过去的几十年中，世界主要发达国家对频率选择表面(FSS)进行了大量深入的研究，并已经形成了相对完备的理论基础。由于频率选择材料在军用和民用领域都具有十分重大的研究与应用价值，因此，我国急需在频率选择材料的研究与应用中有所突破，传统的频率选择材料一般选用金属作为板材，它在强度及功能性上能够符合要求，但是在轻质高强，耐腐蚀，高温，可设计性等方面不能同时满足。由于军用和民用材料在各个方面的性能要求都比较高，因此，我们选用可以根据功能和需求进行设计的复合材料作为实验的原材料，旨在对复合材料频率选择表面的研究做一个初步的探索。
　　 参阅以往研究人员对复合材料FSS的研究，可以发现，他们的研究主要集中于凹槽型的频率选择表面中，并且取得了一定的研究成果，但是，他们对复合材料贴片型的频率选择表面的研究较少，因此，本文主要研究贴片型复合材料FSS的低频屏蔽性能。
　　 本论文主要是为了研究复合材料频率选择表面，研究其低频屏蔽性能与碳纤维复合材料片单元大小、缝隙之间的关系，为设计复合材料频率选择表面作基础准备工作。
　　 本文以乙烯基酯树脂/玻璃纤维复合材料为基板，乙烯基酯树脂/短切碳纤维复合材料为导电层，将导电层制备成矩形贴片单元，按一定间距粘贴在基板上得到贴片型复合材料频率选择表面（以下简称FSS）。采用波导法对贴片型复合材料FSS的低频屏蔽性能进行了测试，研究了贴片单元大小和贴片单元间隙对低频屏蔽性能的影响。
　　 研究结果表明，在0.41～0.98GHz范围内，当贴片单元缝隙（0.5mm～2mm）一定时，随着短切碳纤维贴片单元尺寸的增大，复合材料FSS在频段范围内屏蔽性能逐渐增强;当短切碳纤维复合材料矩形贴片单元的边长由20mm增加到40mm时，复合材料FSS的最大屏蔽效能由-5.68dB增加到-11.23dB。当短切碳纤维贴片单元尺寸40mm(或20mm)一定时，随着贴片单元缝隙的增大，复合材料FSS在频段范围内的屏蔽性能逐渐减弱;当短切碳纤维复合材料矩形贴片单元的间隙由0.5mm增加到2mm时，复合材料FSS的最大屏蔽效能由-11.23dB降低到-8.15dB（由-5,68dB降低到-4.04dB）。当短切碳纤维贴片单元尺寸及缝隙的不变时，复合材料FSS对电磁波的衰减随着频率的增大而逐渐增加，屏蔽性能逐渐增强。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 FSS概述

1．1．1 FSS的种类

1．1．2 FSS的频率选择机理

1．1．3 FSS的应用及研究现状

1．2 复合材料频率选择表面的组成

1．2．1 复合材料频率选择表面增强体

1．2．2 复合材料频率选择表面树脂基体

1．2．3 复合材料频率选择表面界面

1．2．4 复合材料频率选择表面成型工艺

1．3 论文研究的目的及内容

第2章 实验部分

2．1 实验用原材料

2．2 实验仪器及设备

2．3 试样的制备

2．4 性能测试及原理

2．4．1 介电性能

2．4．2 导电性能

2．4．3 传输特性

第3章 复合材料频率选择表面低频屏蔽性能

3．1 材料的介电性能对复合材料FSS低频屏蔽性能的影响

3．1．1 贴片单元的介电性能

3．1．2 基板的介电性能

3．1．3 介电性能对复合材料FSS低频屏蔽性能的影响

3．2 纯基板的电磁波传输性能

3．3 复合材料频率选择表面的电磁波传输性能

3．3．1 不同频率下复合材料FSS的低频屏蔽性能

3．3．2 单元贴片的缝隙对复合材料FSS低频屏蔽性能的影响

3．3．3 单元贴片的尺寸对复合材料FSS低频屏蔽性能的影响

第4章 结论与展望

4．1 全文总结

4．2 研究展望

致谢

参考文献