立体周期结构的纺织品电磁性能研究
在织物上建立立体的周期结构单元,将形成更有效的频率选择性透通的电磁纺织品。而纺织品建立立体的周期结构,有很多成熟的加工工艺。例如,采用镀银锦纶长丝在长毛绒织机上织造的绒毛长度为8mm的导电毛绒织物,加工时镀银长丝分别在地组织固结,故镀银长丝在织物底部并不联通,成为基本直立的U字形导电体。
而毛绒织物以E8257D信号发射器、E7405A频谱分析仪为测试设备、采用拱形法测试系统测得的传输功率,表明在广泛的频率范围内,入射电磁波的大多数进入到了绒毛之间,并进行多次反复的反射而消耗能量,仅有极少比例的电磁能被反射到接收器。也就是说,这种状态与纤维尺寸有关,纤维尺寸影响了电磁波在毛绒织物表面的入射阻抗,从而影响了频率选择性。
以上的例子是采用了一端处于自由状态的直立绒毛。我们还采用经编间隔织物,以镀银锦纶长丝为间隔纱线,以聚酯长丝为两个端面的原料,将间隔纱线分别固结在两个端面。为获得高的散射效果即降低发射率,实现雷达伪装,我们专门设立了导电间隔纱线的固结方式:导电间隔纱线采用成组排列的方式,每一组导电间隔纱线均排列成圆形,但在间隔织物的底面,间隔纱线处于一个小的圆周上进行固结;而在间隔织物的顶面上,间隔纱线则处于较大的圆周上,因此,由间隔纱线组成一个个向上开放的、比较平坦的锥台,便于电磁波向更广的范围散射,以降低特定方向的反射率,达到雷达伪装的效果。
此外,利用化纤金属化加工技术和纺织加工工艺制造左手材料,是一个非常值得研究的重要课题。左手材料因其性能超出自然界存在的材料,被称作“超材料”。但左手材料一直由微型印刷电路板刻蚀出开口谐振环等单元,重复周期性排列而成,不适于应用。因此,在左手材料构造技术方面进展不大。
现有的化纤纺织加工技术可以比较简便地实现三维立体周期性结构。例如:在将纤维表面金属化形成金属柱、或局部金属化形成开口谐振环、及通过加捻扭转实现手性化基础上,采用长毛绒、立绒、毛巾织物、间隔织物的织造方法使纤维以相对规则的形态固定,就有可能实现左手材料所需的结构,并且这种加工要容易得多,特别是这些纤维的线度能方便的与需要产生双负效应的电磁波波长相一致。
在上述周期结构纺织品的研究基础上进行基于纺织品的左手材料研发,将具有重要的学术意义和应用价值。
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