随着电磁波技术在军事和生活中的普遍应用,电磁波吸收材料已成为武器装备和其他生活类电子设备的必要需求,是当前国内外关注和研究的热点。重量大、频带窄以及吸收峰值较高是当今吸波材料普遍存在的问题,很难满足实际应用和未来需求,因此需要寻求一种质量轻、频带宽、吸收峰值低的新型吸波材料。本文基于上述目的分别对频率选择表面、吸波涂层和磁性聚氨酯泡沫三种不同类型的吸波材料进行设计,随后选择其最优参数制备了吸波涂层与磁性聚氨酯泡沫复合的双层吸波结构以及三种吸波材料复合的三层吸波结构,并对其吸波性能进行研究,论文的研究内容和结论主要包括以下三个方面:第一,基于频率选择表面的基本理论,采用Comsol仿真软件针对单元结构尺寸、介质层参数、层间距、入射角度和多级层联等影响因素进行研究,确定最优参数并设计了由基础十字形栅格单元和八边形贴片单元组合而成的单层及双层频率选择表面。经过仿真分析验证,双层频率选择表面在16.3GHz和20.7GHz处存在两个吸收峰值,分别达到了-56.5d B和-39.9d B,在-10d B处的吸收带宽达到了7.7GHz,具有较好的角度稳定性,达到了宽带频率选择表面的要求,同时该双层结构更便于加工,有着重要的工程意义。第二,对本文所选混合铁氧体的微观形貌、成分和电磁性能进行表征和测试。同时以混合铁氧体为吸收剂,环氧树脂为基体在铝基板上制备吸波涂层,分析了涂层厚度和吸收剂含量对涂层吸波性能的影响,涂层的反射损耗随涂层厚度的增加呈先减小后增大的趋势,但根据实际需求涂层厚度不宜过大。涂层反射损耗随吸收剂含量的增加呈逐渐减小的趋势,当吸收剂含量超过一定阀值时,会导致涂层与大气之间的阻抗不匹配,吸波性能变差。当涂层吸收剂与基体质量比为1:1时吸波性能最佳,在15.2GHz处的吸收峰值达到了-12d B。第三,对磁性聚氨酯泡沫的微观形貌、成分和吸波机理进行表征和分析,分析了吸收剂类型、吸收剂添加量和泡沫密度等因素对磁性聚氨酯泡沫吸波性能的影响,结果表明混合铁氧体比纯铁氧体的吸波效果更好,磁性聚氨酯泡沫的反射损耗随密度的增加而减小,密度为130kg/m3时具有较大的填充比,其反射损耗随吸收剂含量的增加呈逐渐减小的趋势,密度为300kg/m3时吸收剂添加量出现阀值,其反射损耗随吸收剂含量的增加呈先减小后增大的趋势。同时制备并测试了双层和三层吸波结构的吸波性能,双层结构在3GHz和11.9GHz处的两个吸收峰值分别为-45d B和-14.6d B,反射损耗在-10d B处的吸收带宽为4.8GHz;三层结构在3GHz,10.5GHz和24.5GHz处的三个吸收峰值分别为-29.6d B,-17.2d B和-11.3GHz,反射损耗在-10d B处的吸收带宽为10.9GHz,三层结构的吸收带宽比双层结构更宽,整体吸波性能优异,与单一吸波材料相比,双层及三层复合结构的吸收峰值降低,频带得到拓宽,吸波性能得到明显提升。