随着微波工程技术的迅猛发展,新型吸波材料在国防军工、航空航天、电子信息等重点领域得到广泛应用。为实现对入射电磁波的有效吸收,使反射系数足够小且具有足够大的电阻损耗、介电损耗和磁损耗等电磁特性,需要对吸波材料的反射系数、吸波带宽和中心频率等表征吸波性能的参数提出特殊要求。因此,探究吸波材料吸波性能的无损检测与评价方法,对吸波材料制备工艺具有重要的指导价值。本文基于电磁波反射特性开发了一种表征吸波材料吸波性能新方法。主要内容包括:(1)利用解析法与等效波阻抗法建立层状介质反射特性理论模型。分析垂直入射、斜入射电磁波在有/无衬底的单层/多层吸波介质边界处反射系数与频率、角度的关系。通过麦克斯韦方程组推导出电磁波波动方程,利用波动方程谐波解分析电磁波在层状介质中的传播特性及边界条件,求解层状介质电磁波反射系数。(2)针对半无限域吸波介质电磁波反射特性开展仿真分析。利用CST仿真软件的频域求解器,建立有/无衬底的单层/多层吸波介质电磁波传播模型,设置边界条件与入射角度,对吸波介质表面垂直入射或斜入射的平面电磁波反射特性进行仿真分析,求解半无限域中吸波介质的反射系数,分析其吸波特性,验证理论计算的正确性。(3)建立电磁波反射系数测量系统开展实验研究。利用矢量网络分析仪、同轴线、喇叭天线构建微波实验测量系统,实现不同频率下吸波材料电磁波反射系数的实验测量;针对不同体积占比吸波材料开展实验测量研究,通过实验结果与理论计算和仿真结果进行对比分析,验证利用电磁波反射系数表征吸波材料吸波性能方法的可行性。(4)基于电磁波反射特性探究不同体积占比吸波材料吸波性能变化规律。针对单壁碳纳米管/聚甲基丙烯酸乙酯复合材料,建立碳纳米管/聚合物复合材料的相对复介电常数与碳纳米管体积占比和入射波频率的理论关系模型。根据电磁波反射特性理论表达式,计算电磁反射波在1GHz-18GHz频率和0°-180°入射角范围内,-10d B带宽的变化谱、反射系数变化谱和中心频率变化谱,确定-10d B最大吸波带宽、反射系数最小值,以及中心频率随碳纳米管体积百分比与厚度、入射波角度及频率变化规律,为不同工程应用背景下的碳纳米管/聚合物复合材料加工制备与性能检测奠定了基础。