مدلسازی عددی تلفات الکترومغناطیسی در جاذب‌های چندلایه Graphene/Epoxy و CNT/ Epoxy، براساس اختلالات سطح شیاردار و پراکندگی چندگانه هسته متخلخل

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی هوافضا، دانشکده تحصیلات تکمیلی، دانشگاه هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

4 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی هوافضا، دانشکده تحصیلات تکمیلی، دانشگاه هوایی شهید ستاری، تهران، ایران

doi
چکیده

جاذب‌های الکترومغناطیسی در باند X نقش مهمی در کاهش بازتاب امواج، بهبود امپدانس تطبیق‌ یافته و افزایش کارایی سامانه‌های راداری ایفا می‌کنند. در این پژوهش، یک ساختار سه‌لایه شامل لایه سطحی Graphene/Epoxy، هسته متخلخل CNT/Epoxy و صفحه آلومینیومی پشتی، با ضخامت کل 7 میلی‌متر، طراحی و به‌صورت هم‌زمان با دو رویکرد حل عددی در نرم‌افزار COMSOL و حل تحلیلی مبتنی مدل‌های کلاسیک الکترومغناطیسی ارزیابی شد. نتایج عددی نشان داد که پارامتر کاهش انعکاس در حوالی 9 گیگاهرتز به مقدار تقریبی ‎18.8- دسی‌بل همراه با 98٪ جذب انرژی می‌رسد، در حالی که مدل تحلیلی همان پیک را با مقدار ‎21- دسی‌بل پیش‌بینی کرد. هر دو مدل روند نزدیک به همی را در بازه 12–8 گیگاهرتز نشان دادند؛ با این تفاوت که اختلاف‌ها در لبه‌های باند بیشتر و در ناحیه رزونانس کمتر از 10٪ بودند. تحلیل امپدانس نشان داد که نزدیک‌شدن جزء حقیقی امپدانس مؤثر به مقدار آزادفضا، عامل اصلی کاهش بازتاب در فرکانس رزونانس است. علاوه بر این، تحلیل حساسیت هندسی نشان داد که افزایش ضخامت لایه سطحی موجب جابه‌جایی پیک جذب به حدود 8.5 گیگاهرتز و افزایش ضخامت هسته موجب انتقال آن به حوالی 9.5 گیگاهرتز می‌شود؛ بنابراین کنترل هندسه، ضخامت و خواص لایه‌ها می‌تواند در تنظیم دقیق پاسخ فرکانسی و بهینه‌سازی عملکرد جاذب مؤثر باشد.