文档介绍：各种吸波材料的比较
各种吸波材料的比较
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ChristopherLHolloway
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】－【20】叙述了在暗室内部进行麦克斯韦方程式的全三维解法。这里绘出一般指导表格，是根据以往的设计和实践总结出来的。
表一吸波材料反射率的一般指导表格
暗室用途吸波材料反射率的临界值R（dB）
-6dB，正入射，50－250MHz
军用标准
-10dB，正入射，>250MHz
抗扰度-18dB，正入射，80-1000MHz符合场均匀性要求
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发射3m暗室
-18dB，正入射，30-1000MHz
-12dB，45o入射，30-1000MHz
符合归一化场地衰减
-20dB，正入射，30-1000MHzNSA的要求
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发射10m暗室
-15dB，45o入射，30-1000MHz
由表可知：
吸波材料在斜入射时的反射率劣于正入射，所以暗室越窄长，对吸波材料的反射率要求越高（例，3m法和110m法比较）。
对吸波材料的反射率要求，发射>抗扰度>军标。因为，NSA是与开阔场地的理论值相比较，要求较严。NSA规定4dB的允许值中只有1dB是给暗室场地的。抗扰度对均匀场
要求是室内场互相比较要求低一些，军标原本就没有硬性规定，测试距离又是1m，所以要
求更低些。
对于斜入射反射率的测试，原先的大测试装置【7】－【10】只能用作正入射测试（30
－1000MHz），如果用拱形架测试【26】【27】斜入射也只能测>600MHz以上频段。美国NIST
（inBoulderCO）已开发了一种装置，利用时域测量方法，可以测量30-1000MHz的斜入射
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反射率【28】－【30】。
三．聚氨酯锥型吸波材料
锥的反射率已经可以很精确地用数值模型来计算，已采用有限元法、矩量法和有限差分
技术【16】【17】【31】－【39】。这些技术计算精度高，但太精深，耗时长。【4】－【6】和
【40】中研究了低频段（即锥或楔型吸波材料的顶点之间的距离小于波长的频段）电磁波的
相互作用，提出利用“均质化方法”把横截面为周期性变化的结构，看成是横截面是均匀的
介质，从而可以用大家熟知的Riccati方程式的数字解法来求出平面波入射到该介质上的反
射率。【4】【6】【14】【37】和【39】计算了锥型顶点间距小于1/2波长时的反射率。计算结
果和实测很符合。
Riccati方程解法等效于计算一个分层区域的综合反射率，但是它需要一个微分方程的
数值解法。然而，分层区域的反射率本可以用经典传输线方法得到【41】。本文将使用分层
方法计算。
根据“均质化方法”，电波在锥型吸波材料区域中的传播可以看成波在平面分层区域中
传播。平面分层垂直于锥的轴向，设为Z。每层由周期性分布的吸波方块组成，如果吸波方
块阵的周期小于波长和趋肤效应，于是各层可以被模拟为单轴向异性的材料，材料特性由【5】【40】给出。
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z
z
(1g)
(1g)
o
o
g
g
a
a
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1
2(
a
o)
t
o
g
(1g)a
(1g)o
（3）
1
2(
a
o)
t
o
g
(1g)
(1g)
o
a
式中，
o
o真空中的参数
a吸波材料的实际参数
z各层z方向的参数（轴向）
t各层X、Y方向的参数（横向）
z
2
g
（注：当zL时，
zt
a，zt
a）
L
（3）式中，z、z是精确的
t、
t是近似的，称为Hashin-Shtrikman公式【42】
以上方程精度为5％【43】。
平面波入射到一个轴向异性的分层区域时，各层的有效
和
由【5】【40】给出。
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