楔形吸波材料是一種具有較寬工作頻帶和較低介電損耗的新型吸波材料。它不僅具有良好的吸波性能，而且還有一定的衰減能力。其更大特點(diǎn)是能將入射電磁波沿兩個(gè)方向分裂成兩個(gè)頻率相同、入射角度不同的波，即一個(gè)是入射波斜向入射，另一個(gè)是入射波斜向入射。

    這種雙重反射的特點(diǎn)使其具有吸收兩個(gè)方向波的能力，從而達(dá)到吸收電磁波的目的。

目前，楔形吸波材料已成為更具吸引力的吸波材料之一，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，如軍事上用于隱身技術(shù)、通訊中用于天線罩、飛機(jī)蒙皮等；民用上用于汽車(chē)擋風(fēng)玻璃、飛機(jī)起落架及天線罩等。

一、研究背景

    近年來(lái)，隨著雷達(dá)、衛(wèi)星等設(shè)備的發(fā)展，對(duì)吸波材料提出了更高的要求，例如：具有較寬的頻帶、較低的介電損耗、較好的機(jī)械性能、較高的厚度薄性，以及優(yōu)良的耐高溫、抗腐蝕等。為此，我們就需要研制出具有寬頻帶、低損耗和厚度薄等優(yōu)點(diǎn)的吸波材料，而楔形吸波材料是一種具有良好性能的新型吸波材料。

二、吸波原理

    楔形吸波材料的吸波機(jī)理與它的幾何形狀有關(guān)。當(dāng)入射電磁波垂直向下射向楔形吸波材料時(shí)，該波先在楔形結(jié)構(gòu)內(nèi)反射后再繞過(guò)它傳播；當(dāng)入射電磁波斜向向上射向楔形吸波材料時(shí)，該波先在楔形結(jié)構(gòu)內(nèi)反射后再繞過(guò)它傳播，并且在一定范圍內(nèi)形成多個(gè)反射界面。這樣，在同一材料內(nèi)，入射波和反射波的傳播方向相反，這兩種波不能相遇。當(dāng)它們相遇時(shí)，各傳播方向上的電磁波被同時(shí)吸收，從而達(dá)到吸波作用。因此，當(dāng)楔形吸波材料的厚度很小時(shí)，其在X、Y和Z三個(gè)方向上的反射系數(shù)都很小。因此，它可以在不影響材料厚度和介電常數(shù)的情況下，獲得寬而窄的吸收帶寬。

三、數(shù)值模擬

    當(dāng)厚度為2 mm時(shí)，其在X方向、Y方向上的吸收率分別為0.87和0.85。在2 mm厚的樣品上加入10g重量的鋁，再在1 mm厚的樣品上加入100g重量的鋁，結(jié)果表明，樣品在X、Y方向上的吸收率分別為0.92和0.88。

四、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

    利用全波軟件對(duì)楔形吸波材料的吸波性能進(jìn)行了仿真和測(cè)試，仿真結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果基本吻合。測(cè)試結(jié)果表明，在3~18 GHz范圍內(nèi)，該材料的峰值吸收率大于90%。其相對(duì)帶寬（RCS）達(dá)到了15%~35%，滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用的需求。當(dāng)厚度為10 mm時(shí)，其吸波帶寬達(dá)到了20 GHz （10.74 GHz~20.75 GHz）。

    采用自制的樣品對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果表明：樣品的反射損耗明顯大于入射損耗；在3~18 GHz范圍內(nèi)，樣品具有良好的吸收性；在3 GHz附近出現(xiàn)了一個(gè)極小值，對(duì)應(yīng)的帶寬為10.74 GHz （2.96 GHz）。該樣品可廣泛用于航空、航天、雷達(dá)等領(lǐng)域。

五、總結(jié)

    楔形吸波材料是一種新型的吸波材料，它的出現(xiàn)極大地?cái)U(kuò)展了吸波材料的應(yīng)用范圍。由于楔形吸波材料具有寬頻率范圍、較低損耗以及較好的吸波頻帶寬等優(yōu)點(diǎn)，因而成為一種有發(fā)展前景的新型吸波材料。隨著研究工作的深入和新理論、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，楔形吸波材料必將得到更廣泛的應(yīng)用。