一种异形蜂窝吸波结构的等效电磁参数提取方法技术

技术编号:28735701 阅读:29 留言:0更新日期:2021-06-06 11:41
本发明专利技术属于计算电磁学技术领域,具体涉及一种异形蜂窝吸波结构的等效电磁参数提取。本发明专利技术首先建立一个蜂窝周期单元区域模型并将其划分为几个区域以解决部分划分区域不同介质分界面之间不平行的问题,根据复合材料的相关理论,将单元区域模型中部分划分区域的吸波涂层和非磁性基材等效为一种材料,然后基于蜂窝结构的尺寸参数和物理参数以及蜂窝变形的角度,最后总结得到异形蜂窝吸波结构在不同方向上的具体电磁参数的一般表达式。只需要测量得到蜂窝变形的角度,然后将其代入公式就可以得到其等效介电常数(磁导率),为预测异形蜂窝吸波结构的等效电磁特性提供了相关的理论支撑,且获得的等效电磁参数准确度高。且获得的等效电磁参数准确度高。且获得的等效电磁参数准确度高。

【技术实现步骤摘要】
一种异形蜂窝吸波结构的等效电磁参数提取方法


[0001]本专利技术属于计算电磁学
,具体涉及一种异形蜂窝吸波结构的等效电磁参数提取。

技术介绍

[0002]雷达吸波结构兼具承载功能和吸波性能,在军事和民用领域有着重要的应用。蜂窝吸波材料以其优异的电磁性能和力学性能在很多飞行器结构部件中得到了广泛的应用。异形(不规则正六边形)蜂窝在力学性能上与常规正六边形蜂窝相比具有明显优势,实验证明压缩或拉伸蜂窝优于传统蜂窝,并且压缩蜂窝具有优越的电磁性能。
[0003]在实际工程当中,一般要求蜂窝的形状是正六边形。但是由于实际制造工艺和实验条件的限制,并不能保证它是一个完整的正六边形吸波蜂窝结构。更多的时候,它是以压缩蜂窝模型的形式出现的,压缩形式是沿六边形蜂窝的一条对角线方向。一般情况下,人们希望找到一种简便、快速的方法来预测蜂窝吸波结构的等效电磁参数,使用这种方法可以直接获得各向异性蜂窝结构的电磁特性,而无需进行实验测量或模拟仿真。但是目前还没有针对异形蜂窝吸波结构的等效电磁参数提取方法。
[0004]考虑一个正六边形蜂窝结构,其等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种异形蜂窝吸波结构的等效电磁参数提取方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、首先建立一个计算的蜂窝周期单元区域模型,并对其进行区域划分;选定一个矩形区域作为计算的蜂窝周期单元区域,其内包含一个完整的蜂窝孔单元;矩形区域的宽边区域以所含蜂窝孔单元的一组对边外侧为界,矩形区域的长边以所含蜂窝孔单元的对角线向其两端均延伸半条蜂窝孔单元边的长度为界,所述对角线与矩形长边平行;以矩形区域的宽边作为Z轴,宽边中线作为X轴正方向建立坐标体系;从矩形区域内蜂窝孔结构在X轴正方向的空气区域拐角处向X轴做垂线对整个矩形区域进行区域划分,划分后从左至右依次为1

5区域;步骤2、将步骤1划分的区域2和区域4的蜂窝吸波涂层和蜂窝基材等效为一种介质;基于复合材料经验理论,区域2和区域4的吸波涂层是均匀的,且蜂窝的基材为非磁性材料,利用公式(1)

(4),将蜂窝周期单元区域模型2、4区域的吸波涂层和基材等效为一种介质;介质;介质;ε
eff
=V
_A
ε1+V
_B
ε2ꢀꢀꢀꢀ
(4)其中l是蜂窝孔径的外边长,w是蜂窝的壁厚,t是涂层的厚度,V
_A
为蜂窝基材所占的体积分数,V
_B
为吸波涂层所占的体积分数,ε1为蜂窝基材的介电常数,ε2为吸波涂层的介电常数,ε
eff
为等效后介质的介电常数,V
eff
为等效后介质的体积,θ是蜂窝压缩变形方向的对角线与其相交蜂窝孔边的角度;步骤3、基于蜂窝结构的尺寸和物理参数,给出适用于计算异形蜂窝结构各向异性等效电磁参数的一般表达式;对于步骤1划分的1

5个区域,以及经过步骤2对区域2、区域4的涂层和基材进行等效之后,每一个区域中都有一个法向量,后,每一个区域中都有一个法向量,求出每一个区域中的各向异性电磁参数和体积,然后将各区域得到的结果通过函数组合起来,以最终得到它的整体各向异性的电磁参数一般表达式;对于1,3,5区域,可以通过如下公式得到其在X...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈海燕丰安旭姚鑫邓龙江陆海鹏谢建良张林博周志鹏李小秋
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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