暗室吸波材料反射率与设计考虑因素

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暗室吸波材料反射率与设计考虑因素

暗室吸波材料反射率与设计考虑因素

暗室吸波材料反射率与设计考虑因素反射率性能是评价吸波材料性能的主要参数计算如下:r ri i E R=20lg 10lg E P P (dB ) (2-1)式中i E 和i P 分别为入射平面波的场强和功率;r E 和r P 吸波材料平板反射波的场强和功率。

因此。

r E /i E 和r P /i P 分别表示电压反射系数和功率反射系数。

同时,频带宽度的定义指的是在某一频率下发射率低于某一给定最小值的频率范围。

吸波材料性能与三种因素有关:(1)物理参数介电常数ε=ε′+jε″和磁导率μ=μ′+jμ″;(2)角锥的高度与夹角大小(锥的数量);(3)内插芯结构。

(难燃型高功率及大型空心角锥)一般讲ε′小(≈1)ε″大和μ′小(≈1)μ″大为好,因为所有的介质ε′和μ′都大于1,而空气介电常数ε=ε′+jε″=1,磁导率 μ=μ′+jμ″=1。

实际中ε″和μ″大或ε″/ε′或μ″/μ′大的介电材料,它们的ε′和μ′都较大,碳黑是一种较好也是使用最多的材料,它的介电常数8~9左右。

ε′和μ′大有什么不好呢?因为材料是放在空气中,ε′和μ′大的材料阻抗与空气阻抗不相匹配,产生反射,反射大,电磁波进不到材料内或进入很少,那么材料吸收性能再好也无法吸收。

为解决这个问题,把材料做成锥形以减少反射,像岸边的波浪冲击过来的时候若用一块平板挡住,就很快把波全部反射回去,若用一斜坡,波浪则慢慢向坡上爬,反射很小。

角锥体夹角越小表明角锥的坡度平坦,反射小,同时可增加电磁波在两角锥间反射次数,增加吸收率,有利于性能的改善。

内插芯的作用从宏观来讲主要有二方面的作用,一是展宽工作频段,特别是高频段,二是对不同极化波改进,使它们在不同极化电磁波照射下性能接近或一致,改善吸波材料性能。

不同吸波材料其性能与上述因素的关系不同。

聚氨酯泡沫吸波材料为固体实心结构,设计时只需考虑(1)和(2)两项因素,高功率难燃型吸波材料及大型空心角锥吸波材料三项因素都均需考虑。

微波暗室的技术指标

微波暗室的技术指标

1.暗室参数微波暗室的电性能指标主要由静区的特征来表征。

静区的特性又以静区的大小、静区内的最大反射电平、交叉极化度、场均匀性、路径损耗、固有雷达截面、工作频率范围等指标来描述。

影响微波暗室性能指标的因素是多元化的,也是很复杂的。

在利用光线发射法和能量物理法对暗室性能进行仿真计算时,需要考虑电波的传输去耦,极化去耦,标准天线的方向图因素,吸波材料本身的垂直入射性能和斜入射性能,多次反射等影响。

但在实际的工程设计过程中,往往以吸波材料的性能作为暗室性能的关键决定因素。

1)交叉极化度:由于暗室结构的不严格对称、吸波材料对各种极化波吸收的不一致性以及暗室测试系统等因素使电波在暗室传播过程中产生极化不纯的现象。

如果待测试天线与发射天线的极化面正交和平行时,所测试场强之比小于-25dB,就认为交叉极化度满足要求。

2)多路径损耗:路径损耗不均匀会使电磁波的极化面旋转,如果以来波方向旋转待测试天线,接收信号的起伏不超过±0.25 dB,就可忽略多路径损耗。

3)场均匀性:在暗室静区,沿轴移动待测试天线,要求起伏不超±2dB;在静区的截面上,横向和上下移动待测天线,要求接收信号起伏不超过±0.25 dB。

2.天线测量的误差1)有限测试距离所引起的误差。

设待测的是平面天线,接收的来波沿其主波束的轴向。

若测试距离大小,由待测天线之不同部位所接受的场不能相同,因此具有平方根律相位差。

若待测天线恰位于源天线远场区的边界2D2/λ,其口径边缘与相位中心的场存在22.5度的相位差.若测试距离加倍,在相位差减半。

对于测量中等旁瓣电平的天线,距离2D2/λ通常已经足够,测出的增益约偏小0.06dB。

测试距离缩短会使测量误差迅速增大,旁瓣会与主波束合并成肩台式,甚至合为一体。

通常0.25 dB的锥销使测出的增益降低约为0.1 dB,并造成近旁瓣的些许误差。

2)反射。

直射波受从周围物体反射的干涉,在测试区域形成场的变化,由于该波波程差作为位置的函数而迅速变化,使起伏的长度属于波长的数量级。

微波暗室锥形吸波材料-概述说明以及解释

微波暗室锥形吸波材料-概述说明以及解释

微波暗室锥形吸波材料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述微波暗室是一种用于进行微波辐射实验和测试的设备,其内部使用吸波材料来消除或减小反射和漏射的影响。

在微波暗室中,锥形吸波材料作为一种常见的吸波材料,具有良好的吸波性能和结构设计灵活性。

本文将重点探讨锥形吸波材料在微波暗室中的应用,通过分析其特点和性能,探讨其在微波暗室中的作用和优势。

同时,我们也将探讨未来锥形吸波材料在微波暗室领域的发展趋势和应用前景。

1.2 文章结构文章结构部分将主要分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分中,将介绍文章的概要,对微波暗室锥形吸波材料进行简要介绍,并说明文章的结构和目的。

在正文部分中,将分别探讨微波暗室的背景、锥形吸波材料的特点以及在微波暗室中的应用。

在结论部分,将对文章进行总结,展望未来的研究方向,并进行一些结语。

整篇文章将围绕微波暗室和锥形吸波材料展开讨论,深入探讨它们的特点、应用和未来发展趋势。

1.3 目的本文旨在探讨微波暗室中常用的一种吸波材料——锥形吸波材料。

通过对锥形吸波材料的特点和在微波暗室中的应用进行详细介绍和分析,旨在帮助读者更加深入地了解微波暗室的工作原理和吸波材料的作用机制。

同时,本文也旨在为相关研究和应用提供一定的参考和指导,促进微波暗室领域的进一步发展和应用。

通过本文的阐述,希望读者能够对微波暗室和吸波材料有更清晰的认识,为相关研究和实践工作提供帮助和借鉴。

2.正文2.1 微波暗室的背景微波暗室是一种用于测试微波器件性能的设备,它通过消去外部干扰和反射,使得测试环境更加稳定和准确。

在微波频段,电磁波的传播受到很多因素的影响,比如反射、衍射、透射等,这些因素会干扰测试结果的准确性,甚至影响微波设备的正常工作。

为了解决这些问题,人们设计了微波暗室,它通常由金属壁壳构成,内部涂覆着吸波材料,以吸收从各个方向入射的电磁波,并降低反射率,从而提高环境的准确性和稳定性。

微波暗室广泛应用于射频、通信、雷达等领域的性能测试和研究中。

基于gtem室吸波材料反射率测试系统的研制

基于gtem室吸波材料反射率测试系统的研制

摘要摘要随着现代科学技术和工业技术的飞速发展,许多电子设备纷纷涌入了人们的生活当中。

这给人们的生活提供了便利的同时,也因此产生了大量的电磁辐射,其造成的电磁污染正引起人们的关注。

吸波材料作为一种可以有效吸收电磁波能量,减少电磁波干扰的功能材料得到了广泛的应用,它相较于电磁屏蔽材料具有更高的普遍性和适用性。

另外,为满足现代战争的需要,隐身技术已经成为世界军事强国重点发展研究的战略技术。

吸波材料作为隐身技术的主要部分,它的研究与应用自然成为了军事领域的研究热点。

表征吸波材料特性参数的是吸波材料的反射率,它反映了吸波材料对电磁波的吸收能力。

因此在使用吸波材料之前,我们需要针对其反射率进行相应的测试。

目前,常用的测试方法有:吸波材料反射率样板空间平移测试法、吸波材料反射率远场RCS测试法、吸波材料反射率弓形测试法等。

但是对于较低频率下的吸波材料反射率测试,常用的测试方法难以实现,针对这个问题本文提出了利用吉赫兹横电磁波室(GTEM Cell)模拟自由空间中的电磁环境,将电磁波相对限制在一个有限的空间内,减小测试样品边缘散射效应对测试结果的影响,达到有效测试吸波材料反射率的目的。

本文首先对吸波材料反射率测试的研究背景以及测试方法进行了阐述,对比现有的测试技术,针对低频测试提出了利用GTEM室对材料反射率进行测试。

然后,根据测试的需要对GTEM室和对数周期天线(LPDA)的工作原理和设计思路进行了研究分析、仿真计算以及优化。

接着,在GTEM室和LPDA设计搭建完成后,根据测试编写了相关的测试软件,形成了自动测试系统。

最后,为了验证GTEM室吸波材料反射率测试系统的准确性,对吸波材料的反射率进行测试,通过对标准样品的多次测试,验证测试系统的准确性、一致性,并针对误差进行分析,对整个测试系统提出了需要继续改进的工作。

本文主要做了以下几个的改进创新点:第一,根据吸波材料反射率在低频下的测试需要,创新性提出了利用GTEM室来测试吸波材料的反射率,并成功研制出了测试系统;第二,针对GTEM室过渡段,设计了一种方便简洁的过渡结构,提高了GTEM室的性能;第三,对于低频测试的对数周期天线,相较于传统的对数周期天线,设计制作出了结构更简洁的印刷对数周期天线。

微波暗室吸波材料的分析和设计

微波暗室吸波材料的分析和设计

微波暗室吸波材料的分析和设计
王相元;朱航飞;钱鉴;伍瑞新;孙培;王良宝;石鸣皋;田文英
【期刊名称】《微波学报》
【年(卷),期】2000(16)4
【摘要】本文从几何光学原理和射线跟踪法出发对微波暗室用吸波材料进行分析讨论 ,指出该材料的性能取决于角锥体界面上多次反射及材料内部的衰减 ,而这些又都决定于材料的ε′和ε″。

利用计算机辅助分析和设计 ,使材料的吸收性能与材料的外形及参数相联系。

【总页数】11页(P389-398)
【关键词】微波境室;微波吸收材料;几何光学;射线跟踪法
【作者】王相元;朱航飞;钱鉴;伍瑞新;孙培;王良宝;石鸣皋;田文英
【作者单位】南京大学电子科学与工程系;南京波宁电子信息研究中心,南京210008
【正文语种】中文
【中图分类】TB34
【相关文献】
1.微波暗室用角锥吸波材料外形的设计和分析 [J], 吕述平;刘顺华
2.基于几何学的吸波材料与微波暗室性能分析 [J], 林晓敏;聂建英
3.微波暗室设计及吸波材料选型 [J], 刘本东
4.微波暗室设计中的吸波材料吸波机理分析 [J], 易鸣镝;王冰;王迪
5.新型微波暗室吸波材料——AXB型吸波材料 [J], 刘本东;张宇桥
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各种吸波材料的比较教材

各种吸波材料的比较教材

各种吸波材料的比较Christopher L Holloway沙斐翻译一前言最早暗室(全电波)建于50年代,用于天线测量。

吸波材料由动物毛发编制而成,外涂一层碳,厚2英寸(5.08cm)。

在2.4~10GHz正入射时,反射系数为-20dB。

60年代,以上的吸波材料被新一代、由一定形状的吸波材料所取代,正入射时反射系数为-40dB。

目前普遍使用的聚氨酯锥体40年代就开始研究,60年代才有产品。

正入射时的反射系数为-60dB。

然而可使用的频率范围较高,要求锥体的厚度(尖顶到基座)至少是几个波长。

电-厚锥体的良好性能主要来源于锥体直接的良好多重反射。

由于锥体的厚度大于波长,锥体的周边反射入射波。

波在相邻的锥体间不断的反射,再反射很多次。

每次反射时总有一部分波被锥体吸收。

因此,仅有小部分抵达锥体基座。

基座吸收后到达金属板,金属板反射后又进入锥体,再通过多重反射和吸收。

最后从锥体的尖返回的波已是非常小了。

电-厚锥体的最佳性能的获得,依靠锥体内渗碳加载的调节,要求碳负载足够小,以便每次波反射时进入锥体的波尽可能多,但渗碳加载又要足够大,以便充分吸收进入锥体的波的能量。

半电波暗室最早用于70年代,作为开阔场地的替代场地,测量辐射发射。

频率范围为30-1000MHz。

但最早暗室中粘贴的典型的吸波材料厚度为3-6英尺(0.91-1.83m)。

显然在30MHz的频率上,厚度不可能是几个波长。

因此暗室的频率范围被限制在90-1000MHz。

30-90MHz频段的吸波材料开发缓慢,因为无法预测和测量电-薄吸波材料(即厚度<14λ)的性能,只能安装上以后,测量暗室特性来判定。

直到80年代中期,计算和测量技术发展以后,对小型宽带吸波材料的评估才成为可能。

【4】-【6】中叙述了在理论模型中使用“均质化方法”可以精确地计算吸波材料的反射特性。

【7】-【10】中叙述了使用大测试装置直接测小型宽带吸波材料的反射特性。

在整个30-1000MHz的频段都要获得小的反射率,则小型宽带吸波材料必须使用锥形模型,它们在高频段是电-厚模型,但在低频段则是电-薄形材料。

EMC电波暗室用铁氧体吸波体设计及性能分析

EMC电波暗室用铁氧体吸波体设计及性能分析

EMC电波暗室用铁氧体吸波体设计及性能分析四川绵阳新欣电子有限公司邓廷成何秀英凌跃辉(绵阳市高新开发区虹苑北路150号621000)摘要——铁氧体吸波体是保证EMC屏蔽暗室符合FCC及IEC标准低频性能要求的关键元件,本文通过理论分析,给出了铁氧体吸波体的吸波性能与其磁损耗角正切之间的数学表达式,并对用于吸波体的典型铁氧体材料进行了性能分析,在此基础上,总结出了几点对开发铁氧体吸波体具有指导意义的设计准则,最后介绍了本公司研制、生产的铁氧体吸波体系列产品。

关键词:EMC 电波暗室铁氧体吸波体铁氧体1.引言电波暗室主要用于替代开阔场地(OATS)进行电磁干扰(EMI)的测试。

一些辐射干扰敏感度的测试也可以在电波暗室中进行。

电波暗室一般分为标准10米法、标准5米法、标准3米法及一些非标准尺寸(如小3米法)等。

由于电波暗室在屏蔽室内模拟开阔场地的测试环境,因此必须对屏蔽室墙壁上的反射进行有效抑制。

FCC和欧盟标准要求EMC测试的频率下限为30MHz,因此EMC电波暗室必须在这一频率范围内提供可接受的测试精度。

国际电工委员会(IEC)定义了测试电子设备辐射敏感度的均匀场要求的频率范围最低到26MHz,高到几GHz。

通常EMC电波暗室要在低频端(即30MHz到150MHz)满足辐射干扰测试的场地要求是颇具挑战性的问题,其中最关键的问题在于射频吸收体在低频范围的性能。

用于EMC屏蔽半暗室的射频吸波体可以分成三类:电(绝缘)吸波体、磁性吸波体(铁氧体)、以及复合吸波体(铁氧体和泡沫塑料的复合体)。

磁性吸波体主要是通过与电磁波的磁场相互作用来吸收其能量。

由于在金属表面的磁场最强,因此可以充分发挥金属屏蔽室墙壁的优势。

通过将磁性吸波体安装在屏蔽墙上,可加强其吸波性能,使其发挥最佳功效。

商业上有三种不同的磁性吸波体:即薄片式、方格式铁氧体以及橡胶基硅片。

薄片式、方格式铁氧体的主要成分是NiZn铁氧体,通过陶瓷工艺以获得高的磁导率和高的磁损耗角正切来保证其优良的吸波性能。

微波暗室设计要求说明

微波暗室设计要求说明

微波暗室设计要求说明
1、主要用途:
模拟自由空间,主要用于天线远、近场测试、分1m法、3m法或10m法。

根据具体使用要求还可定制各种非标暗室。

2、性能指标:
频率范围:30MHz~18GHz
(一)吸波材料反射损耗:30MHz~18GHz≥15dB
(吸波材料采用复合吸波
测试方法按GB12190-90标准
微波暗室内景
(三)归一化场地衰减±4dB,场均匀性0~6dB,多径损耗均匀性±0.25dB内。

3、结构组成:
(一)屏蔽室:
屏蔽室由屏蔽壳体、屏蔽门、通风波导窗及各类电源滤波器等组成。

根据用户要求,屏蔽壳体可采用焊接式或拼装式结构均可。

(二)吸波材料:
1、单层铁氧体片:工作频率范围30MHz~1000MHz。

2、锥形含碳海绵吸波材料:锥形含碳海绵吸波材料是由聚氨脂泡沫塑料在碳胶溶液中渗透而成,具有较好的阻燃特性。

(三)其它:主要有信号传输板、转台、天线、监控系统等。

微波暗室吸波工程方案设计

微波暗室吸波工程方案设计

微波暗室吸波工程是为了减少或消除微波辐射对周围环境的干扰,以及提高电磁兼容性而设计的。

下面是一个一般的微波暗室吸波工程方案设计:
1. 选择合适的材料:微波暗室通常采用吸波材料来减少微波的反射和散射。

常见的吸波材料包括吸波涂料、金属网格、波纹铁板等。

根据需求和预算选择合适的吸波材料。

2. 设计暗室结构:根据所需的尺寸和功能要求,设计微波暗室的结构。

通常暗室采用金属外壳,内部覆盖吸波材料,以确保微波不会外泄。

3. 布局吸波材料:在暗室内部墙壁、天花板和地板上布置吸波材料,以最大程度地吸收微波能量。

考虑吸波材料的厚度、密度和覆盖范围,确保吸波效果良好。

4. 减少漏洞:确保暗室结构密封,减少漏洞和缝隙,以防止微波的泄露和外部干扰。

5. 安装衰减器:在微波暗室的进出口处安装衰减器,以减少微波信号的传播和外部干扰。

6. 测试和调整:在设计和建造完成后,进行微波暗室的测试和调整,确保其吸波效果符合设计要求。

7. 规范运行:在使用过程中,遵循操作规程,定期检查和维护微波暗室,以确保其长期稳定的吸波效果。

以上是一个一般的微波暗室吸波工程方案设计的步骤。

具体设计方案需要根据实际需求和情况进行调整和优化。

如果有特定的需求或更详细的设计要求,建议咨询专业的电磁兼容性工程师或设计机构。

微波暗室设计中的吸波材料吸波机理分析

微波暗室设计中的吸波材料吸波机理分析

(1) 吸波体高度与电磁波波长比值 h/ 对吸波性能的影响。 如图 1 所示尖劈形吸波体, 假设其高度为 h, 电磁波波长 为 , 在特定的尖劈反射率的情况下, 电磁波垂直入射时, 依据 GJB5239-2004 “射频吸波材料吸波性能测试方法” , 其电波吸 收性能与 h/ 之关系由实验数据表明, 绘制图 2 黑色实线所示。 由图可知, 当 h/ =0.5 时, 反射量为-20dB 左右, 当 h/ =1 时, 反 射量变成-30dB 左右, 当 h/ 超过 4 时, 反射量已达最小, 一般 为-50dB~-60dB。如图 2 的虚线所示。
上个世纪 50 年代初, 美国麻省理工学院把微波吸纳材料 应用于辐射实验室,从此微波吸波技术开始发展起来。早期 的电磁波吸收体是一种单层平板型材料 [1], 后为了简化工艺, 做成了多层结构。多层结构的层数越多,相邻两层波阻抗差 越小, 则阻抗匹配越好, 反射小, 频带宽, 但实际使用上一般不 超过六层 [2], 因为层数进一步增加对于吸收率的改善并不大, 而利用结构外形上的锥削来模拟密度上的渐变亦可满足完善 吸收条件。由此,提出了高吸收性能的新型吸收材料—尖劈 形电磁波吸收体[3]。
分析上可视为定值, 尖劈顶角 与尖劈高度 h 和劈顶距 d 存在 一定的函数关系, 尖劈高度一般由暗室工作波长决定, 所以如 果给定高度,那么确定劈顶距和顶角两个变量之一即可确定 另外一个变量, 一般以讨论尖劈顶角更为有利, 因此我们重点 分析 h/ 和尖劈顶角 对吸波性能的影响。
1 微波吸波技术的历史发展
反射率由尖劈本身材料决定在分析上可视为定值尖劈顶角与尖劈高度h存在一定的函数关系尖劈高度一般由暗室工作波长决定所以如果给定高度那么确定劈顶距和顶角两个变量之一即可确定另外一个变量一般以讨论尖劈顶角更为有利因此我们重点分析h和尖劈顶角对吸波性能的影响

各种吸波材料的比较

各种吸波材料的比较

各种吸波材料的比较Christopher L Holloway沙斐翻译一前言最早暗室(全电波)建于50年代,用于天线测量。

吸波材料由动物毛发编制而成,外涂一层碳,厚2英寸(5.08cm)。

在2.4~10GHz正入射时,反射系数为-20dB。

60年代,以上的吸波材料被新一代、由一定形状的吸波材料所取代,正入射时反射系数为-40dB。

目前普遍使用的聚氨酯锥体40年代就开始研究,60年代才有产品。

正入射时的反射系数为-60dB。

然而可使用的频率范围较高,要求锥体的厚度(尖顶到基座)至少是几个波长。

电-厚锥体的良好性能主要来源于锥体直接的良好多重反射。

由于锥体的厚度大于波长,锥体的周边反射入射波。

波在相邻的锥体间不断的反射,再反射很多次。

每次反射时总有一部分波被锥体吸收。

因此,仅有小部分抵达锥体基座。

基座吸收后到达金属板,金属板反射后又进入锥体,再通过多重反射和吸收。

最后从锥体的尖返回的波已是非常小了。

电-厚锥体的最佳性能的获得,依靠锥体内渗碳加载的调节,要求碳负载足够小,以便每次波反射时进入锥体的波尽可能多,但渗碳加载又要足够大,以便充分吸收进入锥体的波的能量。

半电波暗室最早用于70年代,作为开阔场地的替代场地,测量辐射发射。

频率范围为30-1000MHz。

但最早暗室中粘贴的典型的吸波材料厚度为3-6英尺(0.91-1.83m)。

显然在30MHz的频率上,厚度不可能是几个波长。

因此暗室的频率范围被限制在90-1000MHz。

30-90MHz频段的吸波材料开发缓慢,因为无法预测和测量电-薄吸波材料(即厚度<14λ)的性能,只能安装上以后,测量暗室特性来判定。

直到80年代中期,计算和测量技术发展以后,对小型宽带吸波材料的评估才成为可能。

【4】-【6】中叙述了在理论模型中使用“均质化方法”可以精确地计算吸波材料的反射特性。

【7】-【10】中叙述了使用大测试装置直接测小型宽带吸波材料的反射特性。

在整个30-1000MHz的频段都要获得小的反射率,则小型宽带吸波材料必须使用锥形模型,它们在高频段是电-厚模型,但在低频段则是电-薄形材料。

吸波材料平板反射率测试原理

吸波材料平板反射率测试原理

吸波材料平板反射率测试原理吸波材料是一种能够吸收、消散电磁波能量的特殊材料。

在电磁波测试领域,吸波材料的平板反射率测试是一项重要的指标,用于评估吸波材料的吸波性能。

本文将介绍吸波材料平板反射率测试的原理和方法。

一、吸波材料的平板反射率平板反射率是指电磁波在吸波材料表面发生反射的比例。

吸波材料的平板反射率越低,表示其吸收电磁波能量的能力越强。

吸波材料的平板反射率可以通过测试仪器进行测量和评估。

二、吸波材料平板反射率测试原理吸波材料平板反射率的测试原理是利用测试仪器向吸波材料表面发射电磁波,然后测量反射回来的电磁波强度,从而计算出平板反射率。

测试仪器一般包括发射源、接收器和测量系统。

发射源产生电磁波信号并发射到吸波材料表面,接收器接收反射回来的电磁波信号。

测量系统对接收到的信号进行处理和分析,计算出平板反射率。

三、吸波材料平板反射率测试方法1. 准备工作:选择合适的测试仪器和吸波材料样品。

确保测试环境的稳定性,避免外界电磁波干扰。

2. 样品准备:根据测试要求,制备具有一定尺寸和形状的吸波材料样品。

确保样品表面光洁平整,无任何污垢或损伤。

3. 测试步骤:a. 将吸波材料样品放置在测试台上,确保其与测试仪器的发射源和接收器保持一定的距离。

b. 调整发射源的参数,例如频率、功率等,以适应测试要求。

c. 启动测试仪器,发射源向吸波材料表面发射电磁波。

d. 接收器接收反射回来的电磁波信号,并将信号传输到测量系统。

e. 测量系统对接收到的信号进行处理和分析,计算出平板反射率。

4. 数据处理与结果分析:根据测量系统的输出结果,计算出吸波材料的平板反射率。

根据测试要求和标准,对测试结果进行评估和分析。

四、测试注意事项1. 测试环境要稳定,避免外界电磁波干扰对测试结果产生影响。

2. 吸波材料样品应制备规范,确保样品表面光洁平整,无任何污垢或损伤。

3. 发射源和接收器的参数设置要合理,以适应测试要求。

4. 测试过程中要保持仪器和样品之间的距离稳定,避免误差。

天线微波暗室项目设计方案

天线微波暗室项目设计方案

天线微波暗室项目设计方案一、项目概述二、暗室结构设计1.外部结构设计:暗室外部结构采用金属屏蔽结构,以确保外界信号不会干扰到实验中的测量结果。

采用漏盖屏蔽结构,以便将外部信号波反射回源端并导入负载端进行吸收。

2.内部结构设计:暗室内部采用球面设计,以确保天线和测量仪器的信号都能够集中在一个点上。

球面内涂覆高吸收率的吸波材料,以降低天线辐射的反射和散射。

三、吸收材料选择吸波材料是天线微波暗室中的核心材料,对暗室性能有着重要影响。

常用的吸波材料有碳基吸波材料、金属负载聚合物吸波材料和磁性导体吸波材料等。

根据实际需要选择合适的吸波材料,并根据天线工作频段选择相应的吸波材料的满足频率。

四、内部设备布局1.天线安装:天线安装在暗室球面的中心位置上,以确保信号发射和接收的准确性。

2.测量仪器安装:根据实际需要,将测量仪器安装在暗室内,以方便进行天线的性能测试和分析。

3.辅助设备安装:根据实际需要,安装辅助设备,如功率放大器、信号发生器等。

五、安全措施1.防雷保护:暗室设计应考虑到防雷措施,采取避雷针和接地等措施,以保护设备和人员的安全。

2.防火措施:暗室应设置火灾报警器、灭火设备等,以确保设备和人员在发生火灾时能够及时采取措施。

3.电磁辐射安全:暗室设计应符合电磁辐射安全标准,例如设置防护门、导波管等,以减少对周围环境和人员的辐射。

六、项目实施1.设计与制造:按照上述方案进行暗室的结构设计,并根据需要选择合适的吸波材料,进行制造。

2.安装调试:完成暗室的制造后,根据设计要求进行安装和调试,确保暗室各设备和吸波材料正常工作。

3.测试验证:在安装调试完成后,进行天线的性能测试和验证,以确保暗室设计的可行性和效果是否符合预期。

七、总结通过天线微波暗室的设计方案,可以保障天线的发射和接收性能以及天线的辐射特性的测试。

设计方案中需要考虑暗室的结构、吸波材料的选择、内部设备布局以及安全措施等方面,以保障实验数据的准确性和人员的安全。

微波暗室吸波材料

微波暗室吸波材料

微波暗室吸波材料
微波暗室吸波材料是一种特殊的材料,它能够有效地吸收微波信号,从而达到隔绝电磁波的效果。

这种材料在电子通信、雷达、卫星通信等领域中得到了广泛的应用。

微波暗室吸波材料的主要成分是吸波剂和基材。

吸波剂是一种能够吸收电磁波的物质,通常是由铁、镍、锰、铜等金属粉末和树脂、橡胶等有机物质混合而成。

基材则是吸波剂的载体,通常是由聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚氨酯等高分子材料制成。

微波暗室吸波材料的吸波性能取决于吸波剂的种类、含量和分布情况。

一般来说,吸波剂的含量越高,吸波性能就越好。

但是,过高的含量会导致材料的机械性能下降,从而影响其使用寿命。

因此,在制备微波暗室吸波材料时,需要在吸波性能和机械性能之间进行平衡。

微波暗室吸波材料的制备过程比较复杂,需要进行多次混合、压制、烘干等工艺。

制备好的材料需要经过严格的测试,以确保其吸波性能符合要求。

一般来说,微波暗室吸波材料的吸波性能可以通过反射损耗和透射损耗来评价。

反射损耗是指材料对微波信号的反射能力,透射损耗是指材料对微波信号的透射能力。

吸波性能越好,反射损耗和透射损耗就越低。

微波暗室吸波材料是一种非常重要的材料,它在电子通信、雷达、
卫星通信等领域中发挥着重要的作用。

随着科技的不断发展,微波暗室吸波材料的研究和应用也将不断推进。

微波暗室设计原理的研究与应用

微波暗室设计原理的研究与应用

微波暗室设计原理的研究与应用微波暗室是用于进行微波电磁波学实验的设备,采用导电材料制成一个封闭空间,内部导电材料的反射率很高,可以有效消除微波电磁波与外部环境的干扰。

在微波工程研究领域,微波暗室的设计和应用是至关重要的。

微波暗室的设计原理主要基于电磁学的反射与吸收原理。

微波暗室内部的导电材料是制作微波暗室的关键,一般采用优质的导电材料制成,如铝合金、钢材、铜材、金属网格等。

导电材料表面镀有一层铝箔或镀银层,可以增强反射率。

当微波电磁波进入微波暗室时,会被暗室内部的导电材料反射,形成多次反射,最终使微波电磁波被吸收,从而达到隔离和消除微波电磁波的效果。

此外,微波暗室内部还需要进行去耦合处理,即将进入暗室的微波电磁波与反射波分离,防止电磁波在暗室内部反复传播,产生不良的干扰效应。

在实际应用中,微波暗室的设计需要考虑多种因素,如尺寸、形状、泄漏、频率响应等。

尺寸和形状的选择需要根据具体实验需求进行优化,以充分利用暗室的空间,兼顾实验精度和经济性。

泄漏是微波暗室设计中需要解决的重大问题,因为还存在较小程度的泄漏,尽管这些泄漏通常只占微波电磁波强度的0.01%。

因此,为了达到更高的微波电磁波抑制度,通常会安装多层反射器和降噪装置。

微波暗室的应用广泛,主要用于微波电磁波学的各种实验和测试,如辐射、接收、散射、传输等等。

在无线通信、雷达、遥感等领域,微波暗室也有着重要的应用,可以进行无线信号测试、天线测试、雷达目标模拟等。

此外,在军事、航空航天、电子仪器等领域,微波暗室也具有重要意义,对提高国家安全、科技实力和工业发展水平有着积极的促进作用。

总体来讲,微波暗室的设计原理和应用非常重要,是进行微波电磁波学实验的基础设施。

进一步的研究和应用将有助于提高微波电磁波学领域的研究水平和技术水平,促进相关领域的发展。

微波暗室吸波工程方案设计

微波暗室吸波工程方案设计

微波暗室吸波工程方案设计微波暗室吸波工程方案设计主要涉及到暗室的尺寸、房间的结构、吸波材料的选取、静区的大小、电磁屏蔽等方面的关键技术。

一、暗室尺寸和结构暗室的尺寸和结构需要根据实际需求进行设计。

一般来说,暗室应足够大,以容纳待测设备和其他必要的辅助设备。

同时,暗室的内部结构也需要进行精心设计,以确保微波信号的传播和接收不受干扰。

二、吸波材料选取吸波材料是微波暗室设计中非常重要的一个方面。

吸波材料可以吸收或衰减微波信号,从而减少电磁干扰。

在选取吸波材料时,需要考虑材料的性能参数,如吸收率、频率范围、耐温性等。

同时,还需要考虑材料的安装和固定方式,以确保其在暗室中发挥最佳效果。

三、静区大小静区是指暗室内没有电磁干扰的区域。

在方案设计中,需要根据实际需求确定静区的位置和大小。

一般来说,静区应足够大,以容纳待测设备和操作人员。

同时,还需要采取措施,如使用吸波材料、电磁屏蔽等,以减少电磁干扰对静区的影响。

四、电磁屏蔽电磁屏蔽是微波暗室设计中非常重要的一项技术。

它可以通过抑制电磁波的传播,减少外界电磁干扰对暗室内测试结果的影响。

在方案设计中,需要考虑如何设置电磁屏蔽装置,如屏蔽门、屏蔽墙等,以确保其效果最佳。

五、其他考虑因素除了以上几个方面,还需要考虑以下因素:1.通风和空调系统:由于微波暗室需要长时间运行,因此需要设计良好的通风和空调系统,以确保暗室内的温度和湿度保持稳定。

2.安全措施:由于微波暗室内存在高电压和大电流,因此需要采取一系列安全措施,如设置安全警示标志、配备灭火器等,以确保操作人员的安全。

3.辅助设备:在方案设计中,还需要考虑一些辅助设备的选取和安装,如电源、信号发生器、接收器等。

这些设备需要与暗室内的主体设备配合使用,以确保测试结果的准确性和可靠性。

总之,微波暗室吸波工程方案设计是一项非常复杂的工作,需要考虑多个方面的因素。

只有经过精心设计和严格施工,才能确保微波暗室能够满足实际需求并发挥最佳效果。

微波暗室设计方案

微波暗室设计方案

微波暗室设计方案
微波暗室设计方案
微波暗室是进行微波信号测试和研究的重要设备,其设计方案应考虑到隔绝外界干扰、阻碍内部信号泄漏和提供合适的测试环境等因素。

以下是一个针对微波暗室的设计方案。

1. 暗室外部结构:
暗室外部结构应采用金属材料制作,如铝板或铜板。

外壁应进行导电接地处理,以便隔离外界的电磁波干扰。

暗室的门应采用极好的密封结构,杜绝信号泄漏和外界噪声的进入。

2. 暗室内部结构:
暗室内部应采用吸波材料覆盖,以吸收外部信号的干扰,减小反射。

吸波材料宜选择射频吸波材料,比如金属网或石墨导电涂层。

吸波材料的厚度和覆盖面积应根据实际需求进行设计。

3. 微波暗室地面:
微波暗室的地面应铺设射频吸波材料,以避免信号反射和干扰,提供良好的工作环境。

同时,每块吸波材料之间应严密接触,以保证信号的完全吸收。

4. 吸收波导:
暗室内的吸波材料通常不能完全吸收微波信号,为了避免信号的反射和漏出,应在暗室内部设置吸收波导。

吸收波导用于引导信号彻底吸收并且减少其泄漏。

5. 视窗和门的设计:
暗室内应设计有观察窗和进出暗室的门。

观察窗应采用射频透明的材料,如玻璃纤维,以便对内部测试过程进行观察。

而门则需要具备良好的密封性能,能够有效阻止信号泄漏和外界噪声的进入。

以上是一个关于微波暗室设计方案的简要介绍。

在实际的设计过程中,需结合具体的实际需求和技术要求,进行详细的设计和材料选择。

只有在全面考虑各方面因素的基础上,才能设计出符合要求且高性能的微波暗室。

吸波材料与微波暗室问题的数学模型

吸波材料与微波暗室问题的数学模型

吸波材料与微波暗室问题的数学模型作者:赵雁楠赵存秀来源:《东方教育》2016年第09期摘要:微波暗室能够屏蔽外界干扰信号,它通过内墙(包括地面与天顶面)铺设的吸波体,吸收各类反射信号,使室内反射大为减弱,被测设备接收到的“似乎”只有测试信号源发出的实验所需信号。

因此,研究微波暗室的性能是十分必要。

本文主要解决一个问题:即我们运用简单直观的几何光学模型对尖劈形吸波体材料性能进行了较为深入的研究,建立了入射波线在一个尖劈几何空缺间反射过程的数学模型,得出了反射次数与入射角θi和尖劈顶角的关系:(原路返回),(非原路返回)。

关键词:尖劈形吸波体;几何光学模型;微波暗室1 问题简述近年来,随着新型隐身歼击机歼-20试飞成功,我们对隐身技术的关注越来越多。

飞机隐身是指在飞机有关部位涂覆或粘贴吸波材料,合理设计飞机外形与布局等使敌方探测系统(如无线电雷达,红外雷达,激光雷达等)只接收到大大减弱后的飞机反射信号,从而降低被发现或跟踪的可能,这些测试和研究都离不开微波暗室的使用。

在暗室内做无线电测试可以免受杂波干扰,提高无线电测试精度和效率。

微波暗室一旦建成,可以节约人力、物力、缩短产品试验时间,具有明显的经济效益和社会效益。

微波暗室性能好坏的关键取决于吸波材料的性能的好坏,因此,吸波材料性能的提高,为微波暗室的设计和建造创造了极为有力的条件。

由于尖劈形吸波体表面积小,吸波材料用量少,本文主要讨论尖劈形状的吸波体的性能,吸波体的性能计算需要考虑多次反射,降低反射出去的能量,实现高效率吸波。

所以,我们需要建立入射波线在一个尖劈几何空间反射过程的数学模型,分析反射波线的方向与反射次数之间的定量关系。

2 问题分析本文先从二维问题入手。

运用光的反射原理,得出反射次數与入射角和尖劈顶角的定量关系。

对于三维问题,我们将入射线分解为与yoz平面平行和垂直的两个分量,由于垂直于平面yoz的入射波不会发生反射,也就是说这部分光波吸波体并不会吸收。

微波暗室装贴吸波材料反射损耗的测试研究

微波暗室装贴吸波材料反射损耗的测试研究

微波暗室装贴吸波材料反射损耗的测试研究摘要介绍了吸波材料反射损耗常用的两种测试方法,包括时域法、弓形法。

针对暗室用吸波材料的主要性能指标反射损耗的测试方法进行了研究,尤其是研究了已经装贴到暗室侧壁的吸波材料的测试方法,并进行了实际测试验证。

通过理论分析和实际测试验证,提出原有时域法测试的不足之处——忽略了收发天线间的耦合对测试结果的影响,这大大影响了测试结果的准确性。

对原有时域测试法提出了两点改进措施,获得了一种比较可靠实用的微波暗室现场测试吸波材料性能的方法。

关键词:吸波材料;反射损耗;时域法;弓形法0 引言吸波材料能够吸收辐射到表面的电磁波能量。

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,能够抵挡并消弱电磁波辐射的材料——吸波材料越来越受到人们的重视。

而由于通信技术、仿真试验、各类电子设备的发展,这些设备测试环境所必须的微波暗室也越来越受到人们的关注,并得到了迅速发展[1,2,3]。

本文所研究的吸波材料就是指用于微波测试暗室的吸波材料。

这种吸波材料一般由基体材料(或粘结剂)与吸收剂复合而成。

基体材料是吸收剂的载体,能够承载吸收剂并使吸收剂尽可能的均匀分布。

吸收剂可以吸收、衰减、反射电磁波,常用的有铁氧体、导电炭黑、石墨等。

吸波材料吸波性能的好坏直接影响着微波暗室的性能。

1 吸波材料吸波性能测试方法目前有关吸波材料性能测试的方法主要有时域法、弓形法两种。

(1)时域法将被测吸波材料安装在一封闭腔体的一侧壁面上,安装面积至少为3 m×3 m,所用接收和发射天线到吸波材料所在平面的距离应小于其周围其他任何平面的距离。

测试布局见图1。

测试结束,收发天线位置不变,将吸波材料换为同等尺寸的金属平板,再次按照装有吸波材料的情况下进行测试,记录下两次的测试结果,将其进行处理即可得到吸波材料在所测频段内的反射损耗。

测试过程中,发射天线受到信号源的激励向空间辐射电磁波,电磁波到达吸波材料被吸波材料吸收、反射后到达接收天线。

微波暗室实验报告

微波暗室实验报告

一、实验目的1. 了解微波暗室的基本结构和工作原理。

2. 掌握微波暗室在电磁波测量中的应用。

3. 通过实验验证微波暗室对电磁波的屏蔽效果。

4. 探讨微波暗室在实际应用中的注意事项。

二、实验原理微波暗室是一种采用吸波材料和金属屏蔽体构建的封闭空间,用于模拟一个纯净的电磁环境。

在微波暗室内,电磁波入射到墙面、天棚、地面时,绝大部分被吸收,透射和反射极少。

这使得微波暗室成为进行电磁波测量和研究的理想场所。

微波暗室的工作原理主要基于以下两点:1. 吸波材料:吸波材料具有较高的磁导率,可以引导电磁波通过共振,大量吸收电磁波的辐射能量,并将其转化为热能。

2. 金属屏蔽体:金属屏蔽体可以反射电磁波,阻止其进入暗室内部,从而保证暗室内电磁环境的纯净。

三、实验设备1. 微波暗室:尺寸为10m×10m×5m,内表面覆盖有聚氨酯吸波海绵。

2. 电磁波发射器:频率为2.4GHz,功率为1W。

3. 电磁场探测器:用于测量暗室内部的电磁场强度。

4. 计算机及测量软件。

四、实验步骤1. 将电磁波发射器放置在微波暗室的一侧。

2. 打开电磁波发射器,开始发射电磁波。

3. 在暗室内部不同位置使用电磁场探测器测量电磁场强度。

4. 记录不同位置的电磁场强度数据。

5. 关闭电磁波发射器,重复步骤3和4,验证暗室的屏蔽效果。

五、实验结果与分析1. 电磁场强度测量结果:在微波暗室内,不同位置的电磁场强度均在1μV/m以下,符合微波暗室的设计要求。

2. 屏蔽效果分析:实验结果表明,微波暗室对2.4GHz频率的电磁波具有良好的屏蔽效果,能够有效阻止电磁波的进入。

3. 注意事项:a. 微波暗室内部应保持干燥、清洁,避免吸波材料吸水后影响屏蔽效果。

b. 电磁波发射器和探测器在进入暗室前应进行接地处理,防止电磁干扰。

c. 在进行电磁波测量时,应选择合适的测量频率和功率,避免对暗室内部电磁环境造成影响。

六、结论本实验验证了微波暗室在电磁波测量中的应用效果,结果表明微波暗室能够有效屏蔽电磁波,为电磁波测量和研究提供了纯净的实验环境。

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暗室吸波材料反射率与设计考虑因素反射率性能是评价吸波材料性能的主要参数计算如下:
r r
i i
E
R=20lg10lg
E
P
P
(dB)(2-1)
式中i
E和
i
P分别为入射平面波的场强和功率;
r
E和
r
P吸波材料平板反射波的场强和功率。

因此。

r
E/
i
E和
r
P/
i
P分别表示电压反射系数和功率反射系数。

同时,频带宽度的定义指的是在某一频率下发射率低于某一给定最小值的频率范围。

吸波材料性能与三种因素有关:
(1)物理参数介电常数ε=ε′+jε″和磁导率μ=μ′+jμ″;
(2)角锥的高度与夹角大小(锥的数量);
(3)内插芯结构。

(难燃型高功率及大型空心角锥)
一般讲ε′小(≈1)ε″大和μ′小(≈1)μ″大为好,因为所有的介质ε′和μ′都大于1,而空气介电常数ε=ε′+jε″=1,磁导率μ=μ′+jμ″=1。

实际中ε″和μ″大或ε″/ε′或μ″/μ′大的介电材料,它们的ε′和μ′都较大,碳黑是一种较好也是使用最多的材料,它的介电常数8~9左右。

ε′和μ′大有什么不好呢?
因为材料是放在空气中,ε′和μ′大的材料阻抗与空气阻抗不相匹配,产生反射,反射大,电磁波进不到材料内或进入很少,那么材料吸收性能再好也无法吸收。

为解决这个问题,把材料做成锥形以减少反射,像岸边的波浪冲击过来的时候若用一块平板挡住,就很快把波全部反射回去,若用一斜坡,波浪则慢慢向
坡上爬,反射很小。

角锥体夹角越小表明角锥的坡度平坦,反射小,同时可增加电磁波在两角锥间反射次数,增加吸收率,有利于性能的改善。

内插芯的作用从宏观来讲主要有二方面的作用,一是展宽工作频段,特别是高频段,二是对不同极化波改进,使它们在不同极化电磁波照射下性能接近或一致,改善吸波材料性能。

不同吸波材料其性能与上述因素的关系不同。

聚氨酯泡沫吸波材料为固体实心结构,设计时只需考虑(1)和(2)两项因素,高功率难燃型吸波材料及大型空心角锥吸波材料三项因素都均需考虑。

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