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吸波材料是指能吸收、衰减入射的电磁波并将其电磁能转换成热能耗散掉或使电磁波因干涉而消失的一类材料。吸波材料最早用于军事目的,称为“隐身材料”,随着科技不断进步,电磁波的应用极为广泛,它在改善人类生活的同时,其伴生的电磁辐射也对人类的健康产生损害,所以现在在民用防护方面的研究也日益受到重视。结构型吸波材料主要分为单层和多层结构,其中多层结构吸波材料的研究普遍受到重视。 论文利用电磁场与电磁波理论对结构型吸波材料的计算方法与优化设计进行了探讨,并利用计算机辅助,对双层、三层吸波材料进行了优化设计。 首先,利用电磁波理论对单层结构吸波材料的吸波性能进行了研究,并推导出反射系数和电磁参数的匹配解析式和设计原则,并结合实验数据,探讨了有关电磁参数和材料的厚度对材料选择的影响,以及实际单层结构吸波材料吸波性能的评价原则和方法。 其次,利用电磁场与电磁波理论推导了多层结构吸波材料各层界面的折射和反射系数计算公式,并探讨了在跟踪计算法下的计算方法和计算步骤,并利用单纯形法搜索其在最佳吸收时,电磁参数的取值,从而完成对多层吸波材料的优化设计。 最后,利用计算机辅助,对双层、三层吸波材料各层在不同电磁参数和不同厚度的情况下进行了计算,并对其分层组配进行讨论,确定了在最佳吸收时,各层的电磁参数和厚度,讨论了各层介质之间电磁参数的匹配对整体吸波性能的影响。