吸波热沉在微波雷达成像卫星真空热试验中的应用
_嫦娥一号_卫星真空热试验中的技术关键_裴一飞
第 25 卷第 1 期 2008 年 2 月航 天 器 环 境 工 程 SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING29“嫦娥一号”卫星真空热试验中的技术关键裴一飞，袁伟峰，谢吉慧（北京卫星环境工程研究所，北京 100094） 摘要：“嫦娥一号”卫星是我国第一颗绕月探测卫星，由于其所处特殊的热环境，造成热控设计的复杂性， 随之带来的是对卫星系统热控和真空热试验提出了很高的要求。
该卫星在 2005-2006 年一年多的时间里完成了 大量的整星、系统级及大部件的真空热试验，对现有的空间环境模拟试验技术是一个严峻的考验。
文章分别从 外热流模拟装置设计技术、热试验支架设计技术、数据测量与控制技术等方面所做的技术创新及其在“嫦娥一 号”卫星系列真空热试验中的应用情况作了简要介绍。
关键词：空间环境模拟；真空热试验； “嫦娥”卫星 中图分类号：V416.5 文献标识码：A 文章编号：1673-1379(2008)01-0029-041前言“嫦娥一号”卫星是我国第一颗深空探测卫是外热流模拟方案困难，或者是测控模式多变，或 者是工装设计复杂，或者是温度条件苛刻，另外还 受到经费的限制、 进度要求的紧急和试验安排的冲 突等等。
由于要适应试验计划的调整，我所的星。
虽然它继承了“东方红三号”平台系列卫星的 成熟技术，但是由于其所处热环境的特殊性，使得 整星的热控方案比较复杂。
该热控方案具有散热面 布局特殊、外热流变化复杂、卫星探测或敏感器要 求多样等特点。
由此造成热控设计十分困难，随之 带来的是对卫星系统热控和真空热试验提出了很 高的要求。
整星热平衡试验的目的是验证热设计的正确 性，为卫星热设计提供依据。
而卫星部组件的热真 空试验主要考核部组件的性能和加工工艺， 暴露缺 陷。
其他如定向天线双轴高低温真空展开试验主要 考核机械接口、电接口之间的关系[1]。
在 2005 年，北京卫星环境工程研究所共完成 了“嫦娥一号”卫星初样的整星热平衡试验、有效 载荷舱热平衡试验、蓄电池舱热平衡试验、定向天 线双轴热平衡试验等系统级试验； 完成了定向天线 初样和正样、太阳电池板初样和正样、测控天线、 对月观测全向天线、 双轴机构等部组件的热真空试 验。
吸波增热材料
吸波增热材料
吸波增热材料是一类具有吸波性能并能将吸收的电磁波转化为热能的材料。
这些材料在不同频率范围内表现出吸波特性，通常应用于电磁波隐身技术、微波炉、雷达系统、通信设备等领域。
以下是一些常见的吸波增热材料：
1.吸波涂料：这种涂料通常包含导电或磁性的颗粒，能够在电磁波作用下将其转化为热能。
吸波涂料广泛应用于军事领域的隐身技术和民用领域的电磁波屏蔽。
2.吸波聚合物：吸波聚合物是一类含有导电或磁性填料的聚合物材料，能够在电磁波频率范围内吸收能量。
这些材料在雷达吸波、天线罩和电磁波隐身方面有应用。
3.金属基复合材料：包含导电的金属纤维或颗粒的复合材料，可以在微波频率范围内表现出显著的吸波性能。
这种材料在电子设备和通信系统中有广泛应用。
4.磁性材料：具有磁性的材料可以用于吸收辐射。
铁氧体等磁性材料在低频和中频范围内表现出优异的吸波性能。
5.多孔材料：具有多孔结构的材料可以通过多次反射和吸收来减小电磁波的反射。
这种多孔结构的材料在各种频率范围内都有应用。
6.碳基材料：一些碳基材料，如碳纳米管、石墨烯等，表现出良好的电磁波吸波性能。
它们在微波、射频等频率范围内具有应用潜力。
这些吸波增热材料的选择取决于应用的具体要求，包括工作频率范围、厚度、重量、耐候性等方面的考虑。
吸波增热材料的研究和开发对于提高电磁波控制技术和通信系统性能具有重要意义。
航天器真空热试验测控系统应用现状及发展趋势_张景川
第29卷第3期航天器环境工程2012年6月SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 263航天器真空热试验测控系统应用现状及发展趋势张景川，谢吉慧，王奕荣，裴一飞（北京卫星环境工程研究所，北京 100094）摘要：航天器真空热试验是航天器研制过程中必不可少的试验项目。
文章阐述了航天器真空热试验测控系统的特点和面临的挑战，总结归纳了航天器真空热试验测控系统的应用现状，分析展望了航天器真空热试验测控系统未来的发展趋势。
关键词：航天器；真空热试验；测控系统；应用现状；发展趋势中图分类号：TP206+.1; TP273 文献标识码：B 文章编号：1673-1379(2012)03-0263-05 DOI：10.3969/j.issn.1673-1379.2012.02.0050 引言航天器真空热试验是航天器研制过程中状态最复杂、耗资最大、耗时最长的试验项目，是提高航天器在轨运行可靠性的一种有效、必要的手段[1-5]。
在航天器真空热试验中，测控系统分为流程测控系统与试验测控系统两部分。
流程测控系统以PLC为控制中枢，通过对现场仪表、阀门和设备的控制，实现环模设备真空、低温背景的建立与维持。
该系统是典型工业控制系统，依靠市场上成熟的工控软件，可以定制一套完善的软硬件平台解决方案。
试验测控系统承担着试件状态测量、空间外热流模拟、航天器温度控制、航天器内部仪器热耗模拟和试验支架温度跟踪控制等任务，包括数据采集系统以及热流模拟与温度控制系统两部分。
数据采集系统完成试件状态数据（温度、电流、电压、热电势等）的测量任务；热流模拟与温度控制系统通过程控电源输出电流的大小控制加热器的辐射热流，在热平衡试验中进行多种控制模式的外热流模拟，在热真空试验时对航天器进行控温，实现温度循环。
试验测控系统以计算机系统为控制中枢，通过对程控电源、数据采集仪器的控制，实现对航天器的外热流模拟与温度控制。
（本文提及的测控系统特指试验测控系统。
微波吸波材料
微波吸波材料
微波吸波材料是广泛应用于无线通信、雷达系统和微波设备领域的一种材料。
它具有吸收和隔离微波信号的能力，可以减少系统中的干扰和反射。
微波吸波材料的主要作用是吸收微波，将其转化为热能，并防止微波信号的反射和传输。
以下是常见的微波吸波材料：
1. 碳基材料：碳纳米管是一种常见的碳基吸波材料，具有优异的微波吸收性能。
其特点是结构独特，导电性好，表面积大，可以吸收较宽频率范围的微波信号。
2. 磁性材料：磁性材料可以通过调控其磁性性质来实现对微波信号的吸收。
例如，铁氧体是一种具有高磁导率和频率选择性的材料，可以吸收高频率的微波信号。
3. 复合材料：复合材料由两种或多种材料的组合构成，可以获得更好的吸波性能。
常见的复合材料包括由金属和绝缘材料组成的复合膜，可以实现宽频率范围内的吸波效果。
4. 气凝胶：气凝胶是一种具有低密度和多孔性的无机材料，具有良好的吸波性能。
由于其高比表面积和多孔结构，可以有效吸收微波信号。
5. 金属/非金属复合材料：金属/非金属复合材料是通过将金属纳米颗粒或圆柱体嵌入非金属基底中制备而成的。
这种复合材料可以调节金属颗粒的形状和排列方式以控制微波吸收性能。
微波吸波材料的选择取决于应用的具体要求。
一般来说，应根据所需吸波频率范围、吸波性能、材料成本和加工复杂性等因素进行选择。
除了材料本身的特性外，材料的制备方法和结构设计也对吸波性能有重要影响。
因此，在设计和选择微波吸波材料时，需要综合考虑各种因素，以获得最佳的吸波效果。
用于热真空环境下整星微波无线测试的低PIM吸波热沉研制
370 SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 2017年8月用于热真空环境下整星微波无线测试的低PIM吸波热沉研制杜春林1，秦家勇1，尹晓芳1，王晶1,2，孙嘉明1，许忠旭1，陶涛1,2，顾磊1（1. 北京卫星环境工程研究所；2. 北京卫星环境工程研究所可靠性与环境工程技术重点实验室：北京 100094）摘要：随着通信卫星技术的发展，收发共用已成为通信卫星有效载荷常用的设计方法，在这种情况下，无源互调（passive intermodulation, PIM）问题就显得尤为突出。
为了完成整星及转发器分系统在热真空环境下的PIM指标测试，利用碳化硅吸波材料研制了一种低PIM吸波热沉，并利用该吸波热沉建立了指标小于150dBm的低PIM测试环境，同时兼具热流模拟功能和微波功率耐受能力。
在热真空环境下圆满完成了国内首次有整星参与的微波载荷无线PIM测试试验。
关键词：热真空；无源互调；吸波热沉；热流模拟；碳化硅中图分类号：V416.5 文献标志码：A 文章编号：1673-1379(2017)04-0370-06 DOI: 10.3969/j.issn.1673-1379.2017.04.005Development of low-PIM absorbing heat sink in microwave loadwireless test for spacecraft in thermal vacuum environmentDU Chunlin1, QIN Jiayong1, YIN Xiaofang1, WANG Jing1,2,SUN Jiaming1, XU Zhongxu1, TAO Tao1,2, GU Lei1(1. Beijing Institute of Spacecraft Environment Engineering,2. Science and Technology on Reliability and Environmental Engineering Laboratory,Beijing Institute of Spacecraft Environment Engineering: Beijing 100094, China)Abstract: With the development of the communication satellite technology, the sending and receiving system becomes a common design target for the communication satellite payload, and the passive intermodulation (PIM) becomes particularly prominent. In order to complete the low PIM index test of the satellite transponder system in the thermal vacuum environment, a low PIM heat sink is developed by using the silicon carbide absorbing material. The heat sink not only provides a low-PIM test environment with an indicator of less than 150dBm, but also enjoys the heat flow simulation function and the microwave power tolerance in the vacuum heat test. The first microwave load wireless PIM test in China is successfully completed with the help of the satellite.Key words: thermal vacuum; passive intermodulation; absorbing heat sink; heat flow simulation; silicon carbide————————————————————————收稿日期：2017-03-01；修回日期：2017-07-10基金项目：卫星型号项目支持引用格式：杜春林, 秦家勇, 尹晓芳,等. 用于热真空环境下整星微波无线测试的低PIM吸波热沉研制[J]. 航天器环境工程, 2017, 34(4): 370-375DU C L, QIN J Y, YIN X F, et al. Development of low-PIM absorbing heat sink in microwave load wireless test for spacecraft in thermal vacuum environment[J]. Spacecraft Environment Engineering, 2017, 34(4): 370-3750 引言无源互调（passive intermodulation, PIM）是一种非线性干扰现象，是采用收发共用通道技术的大功率微波无源产品存在的共性问题。
吸附真空泵在微波管中的应用
吸附真空泵在微波管中的应用1微波管工作需要高真空环境：微波管是一种放大微波信号的电真空器件，主要包含电子枪、慢波系统、聚束系统、输能装置和收集极这五个基本功能部件。
电子枪的功能是由阴极产生电子束，然后利用聚焦极、阳极把电子束会聚、加速，形成一定截面形状、尺寸和能量的电子注。
慢波系统是用来减慢电磁波沿管子传播速度的装置，使电子注和高频电磁场的相互作用，把电子束的能量转换为的高频微波能量，使微波管能完成信号放大作用。
聚束系统利用磁场约束电子注的发散，使其顺利穿过慢波系统。
输能装置是被放大微波信号的入口和出口。
收集极用来收集穿越慢波系统完成能量交换作用后的电子注电流。
可见，微波管利用电场、磁场来控制电子束在其内部运动，使电子束产生、加速、运动、收集以及和信号相互作用，以至达到信号放大的目的。
因此，避免电子对气体分子间的碰撞，呆证电子在微波管内部的运动规律，方止发射热电子的阴极氧化中毒，把微波管抽到一定真空度保证微波管的正常工作，是绝对必要的。
微波管的整个寿命期间要求维持高真空或超高真空状态。
真空度的好环直接影响到微波管的可靠性能。
2高真空环境的获得和维持微波管内的真空度的获得，主要通过排气工艺把管内气体抽出，从而获得一定的真空度。
由于微波管结构复杂，零件繁多，一般都是100种以上；真空气密性焊缝多，一般有几十道焊缝。
所以在排气时需要加热到高温对金属零件和焊接处进行出气处理。
这样在微波管工作状态下，内部零件温度会身高，就不会出气了，这样在工作状态下仍然会保证高的真空度。
常用的排气系统为油扩散泵排气系统和涡轮分子泵排气系统，主要组成为前级泵（机械泵、罗茨泵等）粗抽，然后利用主泵（油扩散泵、分子泵等），配置必要的真空管道、一定高真空阀门、所需的真空计（电阻真空计、电离真空计、B-A真空计等）把真空度抽至高真空。
当利用油扩散泵时，还需要加一挡油阱，防止泵油对真空器件内部系统的污染。
排气结束后，真空度能达到106Pa，可以满足微波管的使用要求。
用于高热流密度卫星的真空热试验装置[发明专利]
![用于高热流密度卫星的真空热试验装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/ebc8c565a0116c175f0e48ff.png)
专利名称：用于高热流密度卫星的真空热试验装置专利类型：发明专利
发明人：王建平,付碧红,胡兰芳,张永智,张晓峰,黄劲申请号：CN201610494513.1
申请日：20160629
公开号：CN106184831A
公开日：
20161207
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种用于高热流密度卫星的真空热试验装置，包括环境模拟设备、位于环境模拟设备内的试验卫星、红外灯组成的红外灯阵、热流挡板、热流模拟加热单元、测温电阻及热流计；红外灯阵位于试验卫星的外围，并依据试验卫星表面热流密度在试验卫星外围具有不同的分布密度；热流挡板位于不同分布密度的红外灯之间；热流模拟加热单元位于试验卫星的底面；测温电阻位于试验卫星头部表面；热流计位于试验卫星的头部和侧面的表面；测温系统与测温电阻和热流计连接；外热流控制系统与红外灯和热流模拟加热单元连接。
本发明能模拟卫星在高热流密度下的外热流情况，通过试验获取卫星温度分布数据，验证热控设计的合理性及准确性。
申请人：上海微小卫星工程中心
地址：200050 上海市长宁区长宁路865号二号楼
国籍：CN
代理机构：上海光华专利事务所
代理人：王华英
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高温吸波材料的应用
高温吸波材料的应用
高温吸波材料是指在高温环境下能够有效吸收电磁波的一种材料。
它在电磁兼容性、电磁屏蔽等方面具有广泛的应用。
目前，高温吸波材料已经应用于航空航天、核能、高速列车等领域。
在航空航天领域，高温吸波材料可以用于减少飞机发动机和雷达对电磁波的干扰，提高航空器的电磁兼容性。
在核能领域，高温吸波材料可以用于减少核反应堆的电磁干扰，提高核电站的安全性。
在高速列车领域，高温吸波材料可以用于减少列车对周围环境的电磁干扰，提高列车的运行稳定性。
未来，随着高温吸波材料技术的不断发展，它的应用领域将会进一步拓展。
- 1 -。
吸波材料微波电磁参数同轴法自动测量系统研究
吸波材料微波电磁参数同轴法自动测量系统研究吸波材料是一种能够将电磁波能量吸收或散射的材料，广泛应用于电磁辐射防护、电磁干扰抑制、无线通信等领域。
为了准确地评估吸波材料的性能，需要对其微波电磁参数进行精确的测量。
其中，同轴法自动测量系统是一种常用的方法。
同轴法测量系统主要由信号源、功率计、反射测量装置和控制系统组成。
信号源提供待测物质的激励信号，功率计测量反射信号的功率，反射测量装置用于收集待测物质的反射信号，而控制系统可用于控制实验参数和自动测量。
在同轴法测量中，待测吸波材料被放置在同轴电缆中，信号源通过同轴电缆向待测物质发送入射波，部分入射波被材料吸收，其余的入射波经过材料反射回来。
反射波和入射波之间的相位差和幅度差可用来计算出吸波材料的微波电磁参数，如复介电常数、复磁导率、复导电性和复相对介电常数。
传统的同轴法测量系统需要手动调整实验参数和记录测量结果，工作效率低且容易出现误差。
为了提高测量效率和测量精度，研究人员提出了自动测量系统。
自动测量系统通过自动调节信号源频率和功率，自动采集反射信号，并使用计算机软件进行数据处理和结果分析。
自动测量系统的核心是控制系统，它根据预先定义的测量程序和算法，自动控制实验参数和测量步骤。
在实验中，只需将待测材料放置于系统中，控制系统会自动进行稳态测量和频域扫描。
这样不仅能够大大提高测量效率，还能减少人为误差的发生。
为了实现自动测量系统，需要首先设计一个合适的测量电路和采样电路，以及相应的控制系统。
测量电路应具有高灵敏度和低噪声，采样电路应具有快速而稳定的数据采集能力。
控制系统应具有稳定的控制能力和高效的数据处理算法。
此外，自动测量系统还需要进行有效的校准和验证。
校准是为了保证测量结果的准确性和可靠性，而验证则是为了验证测量系统的可靠性和稳定性。
校准和验证可通过测量标准品来完成，将其与待测材料进行对比分析，以确保测量系统的准确性。
总之，吸波材料微波电磁参数同轴法自动测量系统是一种有效的评估吸波材料性能的方法。
吸波材料微波电磁参数同轴法自动测量系统研究
吸波材料微波电磁参数同轴法自动测量系统研究摘要：吸波材料在电磁波防护领域有着广泛的应用。
本文通过研究吸波材料的电磁参数自动测量系统，旨在提高吸波材料的测量精度和效率。
首先介绍了吸波材料的基本概念和应用领域，然后分析了传统的吸波材料电磁参数测量方法存在的问题，提出了采用同轴法进行自动测量的方案。
研究结果表明，同轴法能够有效地提高吸波材料电磁参数的测量精度和效率。
关键词：吸波材料；电磁参数；同轴法；自动测量系统1.引言吸波材料是一种能够吸收电磁波能量的材料，广泛应用于电磁波防护、电磁兼容和无线通信等领域。
吸波材料的性能主要通过电磁参数来描述，如复介电常数、复磁导率和复电导等。
传统的吸波材料电磁参数测量方法主要采用矩形腔法和平板法，这些方法需要大量的人力和时间，并且测量精度有限。
因此，研究一种高精度、高效率的吸波材料电磁参数自动测量系统具有重要意义。
2.吸波材料的基本概念和应用领域吸波材料是一种能够吸收电磁波能量的材料。
它的主要特点是能够将电磁波能量转化为热能，从而达到吸收电磁波能量的目的。
吸波材料的电磁参数描述了它在电磁波作用下的响应特性。
吸波材料在电磁波防护领域有着广泛的应用。
它可以用于建筑物的电磁波屏蔽、电子设备的电磁波吸收、汽车的电磁波隔离等。
吸波材料还可以用于电磁兼容测试和无线通信系统中的电磁波吸收等方面。
3.传统的吸波材料电磁参数测量方法存在的问题传统的吸波材料电磁参数测量方法主要有矩形腔法和平板法。
这些方法需要将吸波材料置于特定的测试装置中，并通过测量装置测量电磁波在吸波材料中的传播特性来获得电磁参数。
然而，这些方法存在以下问题：(1)测量步骤繁琐，需要大量的人力和时间；(2)测量精度有限，不能满足一些高精度要求的应用场景；(3)无法进行自动化测量，使得测量效率低下。
4.同轴法进行吸波材料电磁参数自动测量的方案同轴法是一种利用同轴线进行电磁场测量的方法。
它的主要原理是通过测量同轴线中电压和电流的变化情况，来确定电磁波在材料中的传播特性。
高温吸波材料的应用
高温吸波材料的应用
高温吸波材料应用在红外热成像技术中，是一种用来探测热源，确定热源的强度和位置的技术。
可用于检测和处理各种热源，温度可以叔高达2000°C。
此外，它还可以帮助定位第一响应者处理火灾的位置，解决高热源通道内部传射和被动热源真实化问题。
此外，它还有助于诊断关键零件故障，解决高温工件强烈表面反射问题，从而确保整个检测过程的「正确性」。
除此之外，高温吸波材料还可用于柴油机故障诊断，检测燃料喷射系统效率，以及提高柴油机发动机性能的。
高频橡胶吸波片在微波器件中的应用
高频橡胶吸波片在微波器件中的应用下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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“嫦娥一号”卫星真空热试验中的技术关键
第25卷第1期 航 天 器 环 境 工 程2008年2月 S P A C E C R A F T E N V I R O N M E N T E N G I N E E R I N G 29“嫦娥一号”卫星真空热试验中的技术关键裴一飞，袁伟峰，谢吉慧（北京卫星环境工程研究所，北京100094）摘要：“嫦娥一号”卫星是我国第一颗绕月探测卫星，由于其所处特殊的热环境，造成热控设计的复杂性，随之带来的是对卫星系统热控和真空热试验提出了很高的要求。
该卫星在2005-2006年一年多的时间里完成了大量的整星、系统级及大部件的真空热试验，对现有的空间环境模拟试验技术是一个严峻的考验。
文章分别从外热流模拟装置设计技术、热试验支架设计技术、数据测量与控制技术等方面所做的技术创新及其在“嫦娥一号”卫星系列真空热试验中的应用情况作了简要介绍。
关键词：空间环境模拟；真空热试验；“嫦娥”卫星中图分类号：V416.5 文献标识码：A 文章编号：1673-1379(2008)01-0029-041 前言“嫦娥一号”卫星是我国第一颗深空探测卫星。
虽然它继承了“东方红三号”平台系列卫星的成熟技术，但是由于其所处热环境的特殊性，使得整星的热控方案比较复杂。
该热控方案具有散热面布局特殊、外热流变化复杂、卫星探测或敏感器要求多样等特点。
由此造成热控设计十分困难，随之带来的是对卫星系统热控和真空热试验提出了很高的要求。
整星热平衡试验的目的是验证热设计的正确性，为卫星热设计提供依据。
而卫星部组件的热真空试验主要考核部组件的性能和加工工艺，暴露缺陷。
其他如定向天线双轴高低温真空展开试验主要考核机械接口、电接口之间的关系[1]。
在2005年，北京卫星环境工程研究所共完成了“嫦娥一号”卫星初样的整星热平衡试验、有效载荷舱热平衡试验、蓄电池舱热平衡试验、定向天线双轴热平衡试验等系统级试验；完成了定向天线初样和正样、太阳电池板初样和正样、测控天线、对月观测全向天线、双轴机构等部组件的热真空试验。
高温吸波材料研究应用现状
高温吸波材料研究应用现状（转帖）高温, 转帖, 应用, 研究隐身技术是通过控制和降低武器系统的特征信号，使其难以被探测、识别、跟踪和攻击的技术。
现代及未来战争中，雷达是探测目标最可靠的手段，隐身技术的研究以雷达隐身为重点[1]。
武器系统的隐身能力可以通过外形设计和使用隐身材料来实现，但对外形的过多要求会引起空气动力性能的下降，并导致装容空间的减小和其他损失，所以开展吸波材料的研究成为隐身技术的关键。
按照吸波材料的结构形式，可将它分为涂料型吸波材料、贴片型吸波材料、吸波腻子、吸波复合材料等[2]。
对于吸波/承载一体化吸波材料即结构吸波材料，兼顾了承载和吸波双重功能，不额外增加重量，且材料本身在力学性能和吸波性能上具有较强的可设计性，从而具有较强的实用价值。
按照吸波机理可以将吸波材料分为磁损耗型吸波材料、介电损耗型吸波材料和“双复”型吸波材料3类。
在飞机的尾喷管等高温部位，其工作温度往往在700℃以上，大部分磁性吸收剂由于居里温度较低而失去吸波性能，致使高温吸波材料仅依靠电损耗机制来吸收雷达波。
国外对耐高温吸波材料虽然已进行了较多的研究，但由于涉及军事应用，没有详细报道。
从文献分析可以发现，陶瓷基复合材料是国外研制高温吸波材料的主要方向。
本文简述了国外高温结构吸波材料基体和吸收剂的研究应用进展，并展望了高温吸波材料的发展方向。
高温吸波材料基体为满足低反射、高吸收以及宽频带吸收的要求，吸波材料往往被设计成双层或多层结构，即吸波材料由阻抗变换层和吸收层组成，并通过优化设计使其具有较好的吸波性能。
优化设计结果表明，阻抗变换层具有较低的介电常数时，有利于雷达波进入吸波材料内部，从而表现出较好的吸波性能。
另外，吸收层中吸收剂的介电常数往往较大，为了使吸收层介电常数不致太大，基体的介电常数不能太大。
作为高温结构吸波材料的基体，还应具有较强的承载能力和易烧结制备性。
由于材料在高温和常温下工作，基体还应具有较低的热膨胀系数及较强的耐热冲击性，此外，还应考虑到基体与吸收剂的匹配问题。
微波辅助加热技术的应用及现状_图文
微波辅助加热技术的应用及现状段碧林曾令可刘平安税安泽王慧张海文(华南理工大学材料学院广州510640摘要微波辅助加热是一种比微波加热更有优势、应用更广的新型加热技术,它解决了微波加热带来的一系列问题;笔者简要介绍了微波辅助加热的基本原理、特点以及目前的设备,分析了微波辅助加热存在的不足及一些建议。
关键词微波辅助加热陶瓷烧结温度梯度吸波The Application and Status of Microw ave-assisted Firing T echnologyDuan Bilin,Z eng Lingke,Liu Pingan,Shui Anze,Wang Hui,Zhang Haiwen(C ollege of Materials Science and Engineerang,S outh China University of T echnology,G uangzhou,510640Abstract:Microwave-assisted firing,which will be used m ore widely and even m ore preferable than only microwace firing technology,isa novel technology.It has s olved a series of troubles brought by microwave-only firing.The basic theories,technological characterstic andpresent equipments of microwave-assisted firing were simply introduced in this paper.And the shortcomings of microwave-assisted firing were analysed,too.Then s ome advices were put forward,too.K ey w ords:Microwave-assisted firing;Ceramics sintering;T emperature gradient;Abs ord microwave energy前言所谓微波通常是指频率在300MH z到300GH z的电磁波,即波长范围从1m到1 [1],介于无线电波和红外线之间。
一种采用吸波透波超表面的天线RCS宽带减缩新方法
一种采用吸波透波超表面的天线RCS宽带减缩新方法
马于惠;刘璐;贾帅宇;王祎昊;李妍
【期刊名称】《电波科学学报》
【年(卷),期】2022(37)3
【摘要】设计了一款具有吸波/透波双重特性的超表面,并将其用于微带天线的覆层,实现天线雷达散射截面(radar cross section,RCS)的宽带减缩.将传统的结构性吸波材料金属单元用氮化钽材料置换,提升了吸波带宽.同时,将吸波材料与频率选择表面相结合,实现了覆层对于不同来波方向的电磁波分别呈现吸波/透波两种截然不同的电磁特性.将覆层置于天线上方,当天线工作时,天线辐射的电磁波可以完美穿过覆层,因此对于天线的辐射特性不会造成影响.当雷达波照射至天线时,覆层所呈现的宽带吸波特性可最大程度降低天线的RCS.仿真结果表明:使用本文所设计的吸波/透波超表面作为天线覆层时,天线的辐射特性几乎未发生变化;而天线的单站RCS最大减缩量可达20 dB以上,减缩带宽可达5~19 GHz;同时,天线的单、双站RCS在较宽的角度范围内也得到明显的缩减.
【总页数】7页(P471-477)
【作者】马于惠;刘璐;贾帅宇;王祎昊;李妍
【作者单位】西北大学信息科学与技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN82
【相关文献】
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2.结构型吸波材料在阵列天线RCS减缩中的应用
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第34卷第5期航天器环境工程V ol. 34, No. 5 2017年10月SPACECRAFT ENVIRONMENT ENGINEERING 505 E-mail: htqhjgc@ Tel: (010)68116407, 68116408, 68116544吸波热沉在微波雷达成像卫星真空热试验中的应用胡小康，翟载腾，程锋，史奇良，葛钊（上海卫星工程研究所，上海 201109）摘要：在微波雷达成像卫星的整星真空热试验中，需采取特殊措施吸收SAR天线T/R组件发射出的大功率微波，以保护组件不被损伤。
文章介绍了一种新型外热流模拟装置——吸波热沉，兼具吸波和外热流模拟2方面的功能。
为验证吸波热沉在真空热试验时的有效性，设计了一套验证试验方案，试验结果表明：吸波热沉可以满足真空热试验的外热流模拟精度需求，偏差在4%以内。
该装置已在某微波雷达成像卫星的真空热试验中成功应用。
关键词：微波雷达成像卫星；SAR天线；真空热试验；吸波热沉；外热流模拟；温度控制中图分类号：V416.5 文献标志码：A 文章编号：1673-1379(2017)05-0505-05 DOI: 10.3969/j.issn.1673-1379.2017.05.009Application of microwave absorbing heat sink in the thermal vacuum test ofmicrowave radar imaging satelliteHU Xiaokang, ZHAI Zaiteng, CHENG Feng, SHI Qiliang, GE Zhao(Shanghai Institute of Satellite Engineering, Shanghai 201109, China)Abstract: In the vacuum thermal test for the SAR satellite, special measures should be taken to absorb the high power microwave emitted by the transmitter-receiver subassembly to protect it from damage. This paper introduces a new heat flux simulation device, with the functions of both absorbing the wave and simulating the heat flux. In order to verify the validity of the microwave absorbing heat sink, a calibration experiment is carried out. The experimental results show that the heat sink can meet the requirements of external flux precision for the thermal vacuum test, with a bias not more than 4%. The heat sink has been successfully applied in the thermal vacuum test of a SAR satellite.Key words: microwave radar imaging satellite; SAR antenna; thermal vacuum test; microwave absorbing heat sink; external heat flux simulation; temperature control收稿日期：2017-03-20；修回日期：2017-08-24基金项目：国家重大科技专项工程引用格式：胡小康, 翟载腾, 程锋, 等. 吸波热沉在微波雷达成像卫星真空热试验中的应用[J]. 航天器环境工程, 2017, 34(5): 505-509HU X K, ZHAI Z T, CHENG F, et al. Application of microwave absorbing heat sink in the thermal vacuum test of microwave radar imaging satellite[J]. Spacecraft Environment Engineering, 2017, 34(5): 505-509506 航天器环境工程第34卷0 引言微波雷达成像卫星SAR天线阵面的发射组件对地发射微波，接收组件接收由地球表面反射回来的微波并反演出图像，从而实现遥感观测[1]。
卫星在轨工作时，SAR天线阵面发出的微波功率较大，通常达到几千瓦甚至上万瓦，而经过地表漫反射回到卫星的微波功率却是非常小的，因此天线阵面上的T/R组件的接收模块必须具有足够高的灵敏度。
真空热试验用空间模拟器的内部材料一般均为金属材料，对微波具有很好的反射效果；常用的外热流模拟装置有红外加热笼、红外灯阵、加热片和太阳模拟器等[2-6]。
在微波雷达成像卫星的整星真空热试验中，如果采取常规手段直接在真空罐中发射微波，将有较大功率的微波直接被反射回天线阵面，而T/R组件的高灵敏度接收模块无法承受大剂量的微波辐射（会被损伤甚至烧毁），需要采取一定的措施避免该类情况的发生。
按照以往的经验，可以通过将T/R组件接上一个有线负载来吸收发射出去的微波，将天线的无线发射模式改为有线负载模式来避免组件发射大功率微波。
该种模式可以很好地保护接收模块，但具有以下局限性：1）试验前后需对每个T/R组件进行改装，工作量大。
随着天线阵面向着大尺寸、高功耗的发展，T/R组件数量达到几百甚至几千个，改装已不适用；2）T/R组件加接有线负载后的热耗精度有限，不能完全真实反映其在轨状态。
目前国外关于对SAR天线进行无线模式真空热试验的相关文献极少，可借鉴的经验较为有限，这主要是因为微波成像雷达卫星通常应用于军事领域，各国相关机构对此类信息一般采取封锁的态势。
从现有资料可以看到采用吸波材料进行SAR 天线的无线模式真空热试验的相关报道。
据美国Emerson & Cuming公司的产品成功使用案例介绍，Eccosorb SF吸波材料已被成功应用于日本GPS卫星、阿根廷-意大利合作的地球资源卫星、国际海事通信卫星IV及多颗美国卫星的真空低温环境试验[7]。
该种吸波材料单频点工作且反射率低于-20dB，但不具备外热流模拟功能，因而不能直接用于真空热试验。
本文提出一种新型的外热流模拟装置——吸波热沉，并设计了验证试验对其试验精度进行验证。
1 吸波热沉方案吸波热沉作为一种新型外热流模拟装置，兼具吸波和外热流施加2方面功能。
其正面（正对天线阵面）采用吸波型材料，背面粘贴电加热片和热电偶用于主动温控。
因此，在天线阵面上方布置吸波热沉，可以有效吸收发射组件发射的微波；对吸波热沉的温度加以控制，可以使其兼具外热流模拟功能，满足真空热试验的需要。
图1为使用吸波热沉进行整星热试验的状态。
图1 吸波热沉热试验状态Fig. 1 Microwave absorbing heat sink in vacuum tank吸波热沉正面的吸波组件选择碳化硅材料的方形尖锥结构，通过槽道与铝板连接，并使用GD414C硅橡胶降低吸波组件与铝板之间的热阻。
在铝板背面粘贴电加热片及控温热电偶，用于对整个吸波热沉进行主动温控。
整个铝板背面喷涂高发射率的黑漆，用于和真空罐的热沉进行均匀的辐射换热。
在真空热试验过程中，根据试验所需的外热流设置吸波热沉控温点的目标温度，令吸波热沉通过辐射换热的方式向天线阵面施加合适的外热流，同时吸收天线阵面发射出的微波。
吸波热沉的加热控温实施方案如图2所示。
图2 吸波热沉加热控温方案Fig. 2 Temperature control scheme of microwave absorbing heatsink2 理论分析下面理论分析SAR天线阵面所需外热流对应的吸波热沉的温度，以及为了维持吸波热沉温度所第5期胡小康等：吸波热沉在微波雷达成像卫星真空热试验中的应用 507需的加热功率。
在轨飞行时，SAR 天线波导阵面的平衡温度取决于SAR 天线的内部热耗以及外热流，如图3所示，其平衡方程为[8-11]4wn s s q q T εσ′′′′+=， (1) 式中：wq ′′为天线吸收外热流，W/m 2；n q ′′为SAR 天线内部热耗，W/m 2；εs 为SAR 天线阵面表面发射率；σ为Stefan-Boltzmann 常量，5.67×10-8 W/(m 2·K 4)；T s 为SAR 天线阵面平衡温度，K 。
图3 天线在轨热交换示意图Fig. 3 Heat change of SAR in orbit真空热试验时，SAR 天线阵面与吸波热沉之间的换热量应等于SAR 天线内部热耗，nsx q q ′′′′=。
(2) SAR 天线阵面与吸波热沉可看成是两表面组成的腔体，则SAR 天线阵面与吸波热沉之间的净辐射换热速率为44s x sx s x s s s sx x x()111T T q A A F A σεεεε−=−−++， (3)式中：T x 为吸波热沉表面温度，K ；εx 为吸波热沉表面发射率；A s 为SAR 天线阵面面积，m 2；A x 为吸波热沉对天线阵面的面积，m 2；F sx 为SAR 天线阵面对吸波热沉的视角系数。
吸波热沉与SAR 天线阵面组成封闭空间，则F sx =1。
吸波热沉朝向天线阵面的一面为尖锥结构，具有较高的发射率，εx ≈1。
则式(2)可以表示为44nsx s s x ()q q T T εσ′′′′==−。
(4) 将式(4)代入式(1)得：4ws x q T εσ′′=。
(5) 则由式(5)可以计算出SAR 天线阵面所需外热流所对应的吸波热沉表面温度T x 。
以吸波热沉为研究对象，如图4所示，其热平衡方程为4j sx xx x q q A T εσ′+=， (6) 式中：q j 为吸波热沉的加热功率；xε′为吸波热沉背面发射率。
由式(6)和式(4)可以得到：444j x x x s s s x ()q A T A T T εσεσ′′=−−。
(7) 则由式(7)可以计算出将吸波热沉温度维持在T x 所需的加热功率。
图4 吸波热沉换热关系Fig. 4 Heat change of microwave absorbing heat sink3 吸波热沉验证试验为验证吸波热沉施加热流的准确性，开展验证试验。