民用的红外吸波材料料包括哪些分类?

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碳基结构吸波材料分类
结构吸波材料按吸波机理分为介电损耗型(如炭黑、石墨、导电聚苯胺等)和磁损耗型(如Fe、Co、Ni等)两大类,其中磁损耗型吸波材料的质量重、密度大,介电损耗型吸波材料质量轻、密度小。新型碳材料以优异的介电性能和低密度而受到吸波材料研究者的关注。然而,单纯的碳材料几乎没有磁损耗,限制了其吸波性能的提高,将碳材料和磁损耗型材料两者结合,既可承受载荷,减轻结构重量,提高有效载荷,又能吸收雷达波,可满足吸波材料“薄、轻、宽、强”的目标,已成为隐身材料重要的研究方向,受到各国研究人员的高度重视。
1 石墨基吸波材料
关于石墨复合材料的吸波性能研究主要集中于两个方向,一是在透波材料中加入石墨增加材料的电阻型损耗,有利于电磁波转变为热能。冀志江等[1]向闭孔膨胀珍珠岩和硅酸盐水泥的混合物中加入石墨粉,制成具有电磁波吸收功能的砂浆层。研究表明,在一定范围内,随石墨含量增加,涂层的介电常数ε增大,在2~18GHz频率范围内的吸收峰数增多,反射率减小。但当石墨含量过大,石墨在砂浆中形成导电网络,使复合材料对电磁波的屏蔽效能增强,吸波性能减弱。贾兴文[2]指出,石墨作为吸波剂,除了增加了介电常数,增强电阻型损耗外,石墨颗粒分散在混凝土中形成无数个散射点,电磁波经过多次散射而消耗能量。二是对石墨改性,多是将其与磁损耗型物质复合。刘世杰[3]采用化学镀法对石墨表面进行镀Ni-P改性,在石墨表面包覆了一层非晶态Ni-P镀层;与原始石墨相比,在2GHz时,镀Ni-P非晶石墨复合材料的μ和μ分别略微增加至1.08和0.26,ε′和ε″分别明显降低至6.6和0.4,在14GHz的最小反射率为-7.0dB,反射率小于-5dB的吸收频带宽达4GHz,提高吸波性能的同时拓宽了吸收频带。除添加磁性物质外,一些研究者对石墨的形态进行改性。Jyoti Prasad Gogoi[4]对天然石墨进行化学氧化和热处理制得膨胀石墨,与酚醛树脂制成含量分别为30 %(质量分数,下同),40%和50%的复合材料,对X段电磁波的屏蔽率从-40dB增加到-48dB。赵芸芳[5]在膨胀石墨层 间 插 入FeCl3,王晨[6]将石墨剥离成纳米级薄片再与金属复合,都比使用天然石墨的性能好。Al-Ghamdi A A[7]制备了纳米级薄片石墨/环氧树脂复合材料也得到了类似的结论,同时他通过热重分析发现在环氧树脂中加入纳米级薄片石墨增加了复合材料的热稳定性。
2 碳纳米管基吸波材料
1991年Iijima首 先 发 现 碳 纳 米 管 (Carbon Nanotubes,CNTs)[8],它具有小尺寸效应、表面效应、量子效应和宏观量子效应等,特殊的结构和潜在的工业价值受到人们的关注。此外,它还具有特殊的电磁效应和良好的吸波效果。碳纳米管表面原子比例的升高,晶体缺陷和悬挂键增多,容易形成界面电极极化,同时高的比表面积造成多重散射,因此界面极化和多重散射成为碳纳米材料重要的吸波机制[9]。
Woo-KyunJung等[10]用两种纳米碳材料(多壁碳纳米管(MWCNTs)和炭黑(CB)与玻纤、环氧树脂制成复合吸波材料。实测结果表明,相同厚度下MWCNTs复合材料的吸波效率比CB复合材料的高3倍。Liu Zunfeng[11]制备了单壁碳纳米管(SWCNTs)/可溶性交联聚氨酯(SCPU)复合材料,当单壁碳纳米管的含量达5%时,复合材料在8.8GHz处有强吸收,最大反射率可达-22dB。袁华[12]高温碱处理多壁碳纳米管使MWNTs表面出现孔洞和凹凸结构,微波在这些结构内发生多重反射、散射,微波能量容易被衰减和吸收,致使复合材料的吸 收 峰 明 显 增 强,频 宽 也 明 显 拓 宽。同 时,碱 处 理 使MWNTs的长度变短,增强了量子尺寸效应,加宽了能级间距,使吸收峰能量和吸收频带出现在更高的频率范围[13]
在碳纳米管表面涂覆磁性金属,可以增加其磁性能,显著提高其吸波性能。林红吉[14]将带有羧基的CNTs和带有氨基的Fe3O4用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺连接起来制备了CNTs/Fe3O4新型的纳米混杂复合物。在2~18GHz范围内,CNTs的反射率大于-5dB。而该复合物的其复磁导率达到0.2以上,比饱和磁化强度达到88.4A?m2/kg,反射率小于-10dB的 频
于7GHz,其 中 最 小 反 射 率 达 到-11dB。Sui Jiehe[15]在碳纳米管表面镀了Co纳米粒子,Co纳米粒子的反射损失最多可达-12.2dB,CNTs反射损失最多可达-2.3dB,只有磁损耗或介电损耗导致电磁不匹配对微波的吸收减弱,CNTs/Co既有磁损耗又有介电损耗,且电、磁损耗匹配良好,所以吸收率,反射损失可达到-16dB。研究证实,铁氧体吸波材料具有吸收率高、有效频段宽、匹配厚度薄等特点,吸波性能最佳,特别是具有较高磁晶各向异性的M型铁氧体[16],受到众多研究者的关注。为此,Sachin Tyagi[17]采用溶胶-凝胶法制备SrNi2Fe10O19/(SrFe12O19/NiFe2O4)纳米微粒,掺杂碳纳米管制成复合吸波材料,含10% CNTs的复合材料性能最佳,9.292GHz处反射率损失为-36.817dB,在中频段实现强吸收,有效带宽可达3.27GHz。
3 碳纤维基吸波材料
普通碳纤维电阻率约为10-2Ω?cm,在电磁场作用下纤维中形成较大的连续传导电流,是电磁波的强反射体。因此,只有经过特殊处理的碳纤维才有一定的吸波能力。碳纤维的改性处理主要围绕调节其电磁特性,目前常用的处理工艺为:
对碳纤维进行表面改性或掺杂改性在碳纤维表面沉积一层具有微小孔隙的碳粒子层、磁性金属层、碳化硅薄膜或用氟化物处理碳纤维,称为碳纤维的表面改性。兰州大学徐金城[18]课题组在碳纤维表面涂覆四氧化三铁薄膜,当反射率为-5dB,-10dB,-20dB时,对应的电磁波吸收率可达到68%,90%,99%。天津大学万怡灶[19]课题组也通过阴极电沉积法于碳纤维表面制备了均匀致密的四氧化三铁薄膜,显著提高其吸波性能的同时也相应地增强了其力学性能。
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吸波隐形材料
隐身技术是现代战争致胜的关键之一,使用吸波隐形材料可以在几乎不影响飞行器气动和强度性能的情况下减缩其雷达散射面积,特别适用于一些无法或难以采取外形措施的部件,如弹翼、机翼前缘部位等。铁氧体、金属微粉、钦酸钡、碳化硅、石墨、导电纤维等均为传统吸波材料,它们通常都存在吸收频带窄、密度大等缺点。新型吸波材料包括纳米材料、金属纤维材料、“手征”材料、导电高聚物及电路模拟吸波材料等,它们具有不同于传统吸波材料新型的吸波机制。[1]
吸波隐形材料简介
雷达隐身技术是现代战争中必不可少的电子对抗技术。海湾战争、北约袭击南联盟等表明,隐身技术己成为现代战争致胜的关键之一。飞行器(飞机、导弹)隐身的技术途径主要有两条:一是通过外形设计降低飞行器的雷达散射截面积(Radar CrossSection);二是飞行器应用吸收雷达波的材料,即雷达吸波材料RAM (Radar Absorption Material),它是利用吸收剂与电磁能的相互作用而达到损耗电磁能的目的。外形隐身技术可以在不增加飞行器重量的情况下减小其RCS,而且在很宽的频带内有效,但随之出现的问题是气动性能的变化〔一般是变坏)和强度的降低。而使用RAM可以在几乎不影响飞行器气动和强度性能的情况下减缩其RCS,特别适用于一些无法或难以采取外形措施的部件,如弹翼、机翼前缘部位等,所以研究和开发高性能的雷达吸波材料成为各国军事技术领域中的一个重大课题。
吸波隐形材料发展历史
电磁波吸收的研究始于20世纪30年代,荷兰人研发出第一种吸波材料。这种吸波材料以高损耗的炭黑和高的二氧化钛作为介质,使得吸波材料有较小的厚度。
二战期间(年),德国研发出用于潜艇隐身的&Wesch”材料,它由约0.3英寸的橡胶基羧基铁复合板构成。由于表面具有格纹结构,因此这种材料能够吸收较宽频段的电磁波。此外,德国人还发明了由多层电阻片和介电材料层交替叠置构成的Jaumann层吸波材料。该材料能够在雷达波段实现-20 dB的反射率。随后,美国人Salisbury W. W.发明了λ/4谐振吸收屏,其在共振频率处能够增宽25%的吸收频宽,该结构被命名为Salisbury屏。
20世纪50年代,Sponge公司商业化生产了“Spongex&雷达吸波材料,当把这种材料制成2英寸厚时,在2.4~10GHz的反射率能达到-20 dB此外,Severin和Meyer开始研究电路模拟吸波材料,通过实验研究了电路环、薄片、偶极子等加载的吸波材料。这也是频率选择表面(FSS)吸波材料研究的起源。
20世纪80年代至今,随着计算机技术的发展,吸波材料进入了精密优化设计阶段。根据材料的电磁参数,可以通过计算机辅助设计技术计算出在给定厚度、频率下的吸波性能,同时对吸波材料进行优化。例如,用遗传算法、有限元法、FDTD等技术来优化Jaumann层结构。导电聚合物基复合材料和手性材料也逐渐用于吸波材料领域,并用有效介质理论来计算这些新材料的复介电常数和复磁导率。
吸波隐形材料结构类型及设计
按照雷达吸波材料的吸收机理,可以将其分为阻抗匹配型和谐振型两类吸波材料。
吸波隐形材料阻抗匹配型吸波材料
锥体形吸波材料
锥体形吸波材料是典型的结构型吸波材料,材料的锥体结构使阻抗从
椎体吸波器
空气到吸波材料底端有一个渐变的过程,但是其缺点是厚度大且容易碎裂。经过合理的设计和改进,这种吸波材料被广泛应用于微波暗室等领域。
匹配层吸波材料
匹配层吸波材料以锥形吸波材料为基础,能在不影响吸波效果的情况下减少材料的厚度。这种吸波材料是在入射与吸收之间设置一个阻抗匹配层。阻抗匹配层的阻抗值介于空气和吸收层之间。当匹配层的厚度为λ/4时,匹配效果最为明显。
吸波隐形材料谐振型吸波材料
谐振型吸波材料是利用干涉原理来降低电磁波的反射,也称为λ/4吸波材料,包括Dallenbach层、Salisbury屏和Iaumann层。这类材料的阻抗与空气并不匹配,并且材料对厚度有一定要求,因此并不能完全吸收所有的电磁能。
Dallenbach层吸波材料
Dallenbach层吸波结构由在导电板前放置的均匀有耗介质层构成。
Dallenbach层
研究发现,单层的Dallenbach结构无法得到宽频的吸波材料,因此,人们采用多层结构拓宽它的吸收频段Mayer F.用两层或多层吸收层增加吸收带宽,第一层为吸波材料与空气界面处的铁氧体层,第二层为含有金属的短纤维层。通过拉格朗日方法可以优化多层Dallenbach吸波材料,该方法已经被用来设计锥体形和λ/4吸波器”。
吸波隐形材料Salisbury屏吸波材料
Salisbury屏是将合适阻抗的电阻屏置于金属背底反射面的λ/4处,形成谐振型吸波结构。这种结构可以使从金属背底和阻抗层反射的电磁波相位相反,从而实现“零反射”。
Salisbury屏的吸波性能与吸波体的厚度、介质层的介电常数相关。吸波
Salisbury屏
体的厚度和介电常数增大会导致电长度增加,使吸收峰向低频移动,实现低频强吸收。由Salisbury屏的结构可知,纯电损耗型材料的电阻膜应置于最大电场处,即距金属表面λ/4处;而磁损耗型材料则置于最大磁场处,即金属表面为最好。由于电损耗屏必须置于金属面上方λ/4处,这就导致吸波结构比较厚,所以这种结构只能适用于不限制材料尺寸的场合。另外,Salisbury屏对谐振频率外的电磁波不能实现“零反射”,吸波频率的带宽较窄。导电聚合物也可作为吸波材料来设计制备Salisbury屏,并用光学传输矩阵法来研究其吸波性能。
Jaumamn层吸波材料
在Salisbury屏的基础上,通过增加电屏薄片和隔离层的数量来改善吸收带宽,由此发展出了新的吸波材料,被称为Jaumann吸波材料。
具有不同电磁特性的各层材料可以各种算法优化设计组合得到阻抗合适、性能较好的吸波材料。通过分析研究阻抗匹配特性,发现介质层递变组合可满足阻抗匹配条件,同时引入容抗和感抗等电抗因素能更好地改善其厚度带宽比特性,也可采用递变介质阻抗结构来满足介质层阻抗连续变化的同时损耗增大的特性,进而实现结构吸波材料在较宽频段的谐振吸收。
多层Jaumann层吸波材料的内部结构由低损耗介质隔开。一个6层Jaumann层吸波材料在7~15GHz反射率可达-30 dB。J. K. Nortier等利用等效传输线理论研究了7层电阻片Jaumann型吸波体,结果表明该结构具有理想的吸收宽带。[2]
吸波隐形材料吸收剂
吸波材料的研究早在二战期间在美国和德国就已开始,发展至今已有十多种。吸波材料的吸波性能取决于吸收剂的损耗吸收能力,因此吸收剂的研究一直是吸波材料的研究重点。目前最受重视的吸收剂主要有:
吸波隐形材料铁氧体系列吸收剂
铁氧体系列吸收剂包括镍锌铁氧体、锰锌铁氧体和钡系铁氧体等,是发展最早、应用最广的吸收剂。由于强烈的铁磁共振吸收和磁导率的频散效应,铁氧体吸波材料具有吸收强、吸收频带宽的特点,被广泛用于隐身领域,如美国的SR-1高空侦察机上就使用了铁氧体吸波涂层。目前铁氧体材料仍是研制薄层宽带吸波材料的主体。主要有六角晶系铁氧体和尖晶石型铁氧体。铁氧体材料在高频下具有较高的磁导率,且其电阻率亦高,电磁波易于进入并得到有效的衰减。近年来对片状六角铁氧体研究较多。但铁氧体系列吸收剂比重大且高频性并不十分理想。
吸波隐形材料多晶铁纤维系列吸收剂
多晶铁纤维系列包括铁纤维、镍纤维、钻纤维及其合金纤维。多晶铁纤维以其独特的形状特征和复合损耗机理〔磁损耗和介电损耗)而具有重量轻、频带宽的优点。调节纤维的长度、直径及排列方式,可容易地调节吸波涂层的电磁参数。多晶铁纤维在微波低频段的吸波性能尤为突出。另外,在吸波涂层中如果加入其他导电纤维,如铜纤维、碳纤维等,通过与入射电磁场的相互作用,引起能量的吸收和辐射,可以“放大’,吸收剂的功能,降低涂层厚度与重量,可拓宽吸收频带。
吸波隐形材料导电高聚物
导电高聚物吸波材料是利用某些具有共轭电子的高分子聚合物的线形或平面形构型与高分子电荷转移络合物作用,设计其导电结构,实现阻抗匹配和电磁损耗,从而吸收雷达波。其电导率可在绝缘体、半导体和金属态范围内变化,电磁参数依赖于高聚物的主链结构、室温电导率、掺杂剂性质、微观形貌等因素。由于导电高聚物吸波材料具有结构多样化、密度低和独特的物理、化学特性,近10年来得到了快速的发展。将导电高聚物与无机磁损耗物质复合可开发出新型轻质宽带吸波材料。
吸波隐形材料手征性材料
研究表明,手征性材料能够减少入射电磁波的反射并能吸收电磁波。手征性材料在实际应用中主要可分为本征手征性材料和结构手征性材料,前者自身的几何形状就使其成为手征性物体,后者是通过其各向异性的不同部分与其它部分形成一定角度关系而产生手征行为使其成为手征性材料。手征性材料与一般吸波材料相比,具有吸波频率高、吸收频带宽的优点,并可通过调节旋波参量来改善吸波特性。在提高吸波性能、扩展吸波带宽方面具有很大潜能。目前制造手征性吸波材料的方法是在普通介质中加入大小合适并具有手征性的微体。手征性材料的研究是当前的一个热门领域,一旦手征性材料实用化,隐身技术将提高到一个新的水平。
吸波隐形材料磁性金属纳米粒子吸收剂
这种材料具有强烈的表面效应,在电磁场辐射下原子、电子运动加剧,促使磁化,使电磁能转化为热能,从而可以很好地吸收电磁波,因而可用于毫米波隐身及可见光-红外隐身。1991年海湾战争中,使美军出尽风头的F-117A型战斗机,机身表面涂覆了能吸收红外与微波的多种超微粒子,特别是纳米粒子,它们对不同波段的电磁波
有强烈的吸收能力,因而具有优异的宽频带微波吸收能力,可以逃避雷达的监视。其吸波原理一方面由于纳米微粒尺寸远小于红外及雷达波波长,因此纳米微粒材料对这种波的透过率比常规材料要强得多,这就大大减少了波的反射率,使得红外探测器和雷达接收到的反射信号变得很微弱,从而达到隐身的作用;另一方面,纳米微粒材料的比表面积比常规粗粉大3~4个数量级,对红外光和电磁波的吸收率也比常规材料大得多,这就使得红外探测器及雷达得到的反射信号强度大为降低,因此很难发现被探测目标,起到了隐身作用。[3]
张健, 张文彦, 奚正平. 隐身吸波材料的研究进展[J]. 稀有金属材料与工程, 4-508.
李旺昌, 周祥, 应耀,等. 雷达吸波隐身材料的进展及发展趋势[J]. 材料导报, 3-357.
邓惠勇, 官建国, 高国华. 雷达用隐身吸波材料研究进展[J]. 化工新型材料, ):4-6.
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所谓吸波材料,指能吸收或者大幅减弱投射到它表面的电磁波能量,从而减少电磁波的干扰的一类材料。在工程应用上,除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外,还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能。
吸波材料介绍
1.1 随着现代科学技术的发展,电磁波辐射对环境的影响日益增大。在机场、机航班因电磁波干扰无法起飞而误点;在医院、移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。因此,治理电磁污染,寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料,已成为材料科学的一大课题。
1.2 电磁辐射通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害。研究证实,铁氧体吸波材料性能最佳,它具有吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄等特点。将这种材料应用于电子设备中可吸收泄露的电磁辐射,能达到消除电磁干扰的目的。根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律,利用高磁导率铁氧体引导电磁波,通过共振,大量吸收电磁波的辐射能量,再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。
1.3 吸波材料在设计时,要考虑两个问题,1)、电磁波遭遇吸波材料表面时,尽可能完全穿过表面,减少反射;2)、在电磁波进入到吸波材料内部时,要使电磁波的能量尽量损耗掉;
吸波材料分类
2.1按吸波材料的损耗机制分类:
1)、电阻型损耗,此类吸收机制和材料的导电率有关的电阻性损耗,即导电率越大,载流子引起的宏观电流(包括电场变化引起的电流以及磁场变化引起的涡流)越大,从而有利于电磁能转化成为热能。
2)、电介质损耗,它是一类和电极有关的介质损耗吸收机制,即通过介质反复极化产生的“摩擦”作用将电磁能转化成热能耗散掉。电介质极化过程包括:电子云位移极化,极性介质电矩转向极化,电铁体电畴转向极化以及壁位移等。
3)、磁损耗,此类吸收机制是一类和铁磁性介质的动态磁化过程有关的磁损耗,此类损耗可以细化为:磁滞损耗,旋磁涡流、阻尼损耗以及磁后效效应等,其主要来源是和磁滞机制相似的磁畴转向、磁畴壁位移以及磁畴自然共振等。此外,最新的纳米材料微波损耗机制是如今吸波材料分析的一大热点。
2.2 按吸波材料的元素分类:
1)、碳系吸波材料,如:、、、、;
2)、铁系吸波材料,如:,磁性铁纳米材料[1]
3)、陶瓷系吸波材料,如:碳化硅[2]
4)、其他类型的材料,如:导电聚合物[3]
、手性材料[4]
()、等离子材料[5]
吸波材料形状
采用的吸收体常做成尖劈形(金子塔形状),主要由聚氨酯泡沫型、无纺布难燃型、硅酸盐板金属膜组装型等。着频率的降低(波长增长),吸收体长度也大大增加,普通尖劈形吸收体有近似关系式L/λ≈1,所以在100MHz时,尖劈长度达3000mm,不但在工艺上难以实现,而且微波暗室有效可用空间也大为减少。
尖劈形吸波材料
3.2 单层平板形
国外最早研制成的吸收体就是单层平板形,后来制成的吸收体都是直接贴在金属屏蔽层上,其厚度薄、重量轻,但工作频率范围较窄。
3.3 双层或多层平板形
这种吸收体可在很宽的工作频率范围内工作,且可制成任意形状。如日本NEC公司将铁氧体和金属短纤维均匀分散在合适的有机高分子树脂中制成复合材料,工作频带可拓宽40%~50%。其缺点是厚度大、工艺复杂、成本较高。
3.4 涂层形
在飞行器表面只能用涂层型吸收材料,为展宽频率带,一般都采用复合材料的涂层。如锂镉铁氧体涂层厚度为2.5mm~5mm时,在厘米波段,可衰减8.5dB;尖晶石铁氧体涂层厚度为2.5mm时,在9GHz可衰减24dB;铁氧体加氯丁橡胶涂层厚度为1.7mm~2.5mm时,在5GHz~10GHz衰减达30dB左右。
3.5 结构形
将吸收材料掺入工程塑料使其既具有吸收特性,又具有载荷能力,这是吸收材料发展的一个方向。
如今,为进一步提高吸收材料的性能,国外还发展了几种形状组合的复杂型吸收体。如日本采用该类吸收体制成的微波暗室,其性能为:136MHz,25dB;300MHz,30dB;500MHz,40dB;1GHz~40GHz,45dB。
吸波材料工程应用
在日益重要的隐身和电磁兼容(EMC)技术中,电磁波吸收材料的作用和地位十分突出,已成为现代军事中的法宝和“秘密武器”,其工程应用主要在以下几个方面。
4.1 隐身技术
在飞机、导弹、坦克、舰艇、仓库等各种武器装备和军事设施上面涂复吸收材料,就可以吸收侦察电波、衰减反射信号,从而突破敌方雷达的防区,这是反雷达侦察的一种有力手段,减少武器系统遭受红外制导导弹和激光武器袭击的一种方法。如美国B-1战略轰炸机由于涂复了吸收材料,其有效反射截面仅为B-52轰炸机的1/50;在0H-6和AH-1G型眼镜蛇直升机发动机的整流罩上涂复吸收材料后可使发动机的红外辐射减弱90%左右。在1990年的海湾战争中,美国首批进入伊拉克境内的F-117A飞机就是涂复了吸收材料的,它们有效避开了伊拉克的雷达监测。
据悉,瑞典海军如今研制成功的世界上第一艘隐形战舰已投入使用,美、英、日、俄等国均已研制出自己的隐形坦克和其它隐形作战车辆。此外,电磁波吸收材料还可用来隐蔽着落灯等机场导航设备及其它地面设备、舰船桅杆、甲板、潜艇的潜望镜支架和通气管道等设备。
4.2 改善整机电磁兼容性能
飞机机身对电磁波反射产生的假信号,可能导致高灵敏机载雷达假截获或假跟踪;一驾飞机或一艘舰船上的几部雷达同时工作时,雷达收发天线间的串扰有时十分严重,机上或舰上自带的干扰机也会干扰自带的雷达或通信设备……。为减少诸如此类的干扰,国外常用吸收材料优良的磁屏蔽来提高雷达或通信设备的性能。如在雷达或通信设备机身、天线和周围一切干扰物上涂复吸收材料,则可使它们更灵敏、更准确地发现敌方目标;在雷达抛物线天线开口的四周壁上涂复吸收材料,可减少副瓣对主瓣的干扰和增大发射天线的作用距离,对接收天线则起到降低假目标反射的干扰作用;在卫星通信系统中应用吸收材料,将避免通信线路间的干扰,改善星载通信机和地面站的灵敏度,从而提高通信质量。
4.3 RFID天线抗金属隔离应用
此应用主要是利用一类高磁道率,低损耗型吸波材料的高磁道率特性;使用时,将吸波片插入13.56MHz回形天线和金属基板之间, 增加感生磁场通过吸波材料本身,减少通过金属板的几率, 从而减少感生涡流在金属板中产生,进而减少感生磁场的损耗, 同时,因为吸波片的插入,实测的寄生电容也会减少,频率偏移减少,与读卡器的共振频率相一致,从而改善读卡距离,当然改善程度取决于吸波材料特性的优良程度.
4.4 安全保护
由于高功率雷达、通信机、微波加热等设备的应用,防止电磁辐射或泄漏、保护操作人员的身体健康是一个全新而复杂的课题,吸收材料就可达到这一目的。另外,如今的家用电器普遍存在电磁辐射问题,通过合理使用吸收材料及其元器件也可有效地加以抑制。
4.5 微波暗室
由吸收体装饰的壁面构成的空间称为微波暗室。在暗室内可形成等效无反射的自由空间(无噪音区),从四周反射回来的电磁波要比直射电磁能量小得多,并可忽略不计。微波暗室主要用于雷达或通信天线、导弹、飞机、飞船、卫星等特性阻抗和耦合度的测量、宇航员用背肩式天线方向图的测量以及宇宙飞船的安装、测试和调整等,这既可消除外界杂波干扰和提高测量精度与效率(室内可全天候工作),还可保守秘密。
.中国知网[引用日期]
.中国知网[引用日期]
.中国知网[引用日期]
.中国知网[引用日期]
.中国知网[引用日期]
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