角锥结构炭黑/水泥基复合材料的吸波性能研究

摘要

采用拱型反射率测试系统,研究了具有周期性角锥结构的炭黑/水泥基复合材料在1.7～18.0 GHz频段的电磁波吸收性能,讨论角锥尺度及材料基体对吸波性能的影响,利用HFSS软件对结果进行了仿真.结果表明,角锥结构可提高材料的吸波性能,角锥高度和炭黑掺量越大,吸波性能越好,且增大高度能使有效频带向低频段扩展,角锥高度40 mm,炭黑掺量1.5％时,实现99％吸收(<-20 dB)电磁波的频带(3.1～18.0 GHz)扩展到S波段(2～4 GHz).角锥结构改善吸波性能的机理是角锥结构可形成与自由空间阻抗匹配和椎体间多重反射,从而增大干涉损耗和内部介电损耗,同时引入散射和衍射损耗.