СРЕДСТВО ЗАЩИТЫ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при создании радиопоглощающих устройств, предназначенных для оснащения многофункциональных безэховых камер и для защиты обслуживающего персонала от излучения СВЧ источников.
Известно средство защиты от электромагнитного излучения RU 2253927 С1, Н01Q 17/00, 2004 г, состоящее из трубчатых элементов разной длины с профилированным торцевым скосом, направленным в сторону падающей электромагнитной волны. Трубчатые элементы выполнены их материала, обладающего резистивными свойствами. (RU 2253927 С1, Н01Q 17/00, 2004 г). Для расширения рабочего частотного диапазона внутри элементов размещены клинообразные вкладыши, изготовленные из материала с электропроводящим слоем. Устройство имеет хорошее согласование с рабочим пространством и широкий диапазон эффективной работы. Недостатком известного устройства является низкая технологичность изготовления и высокая себестоимость, обусловленные сложностью конструкции и большой трудоемкостью изготовления.
Наиболее близким к полезной модели является средство защиты от электромагнитного излучения RU 68835 C1, H01Q 17/00, 2008 г. Известное устройство состоит из скрепленных между собой трубчатых элементов, которые образуют объемную радиопоглощающую структуру с рельефной поверхностью, обращенную к падающей волне. Каждый трубчатый элемент выполнен из скрученной и закрепленной в трубку заготовки, имеющей форму стилизованного треугольника. Скрепленные между собой трубчатые элементы образуют радиопоглощающую структуру с наружной поверхностью, обращенной к падающей волне. В каждом трубчатом элементе имеет место изменение количества поглощающего материала от его вершины до основания, что обеспечивает достаточный уровень радиотехнических характеристик устройства.
Однако из-за значительного объема трубчатых элементов устройство неудобно в эксплуатации и при транспортировке. Особенно этот недостаток проявляется в диапазоне длинных (метровых и более) волн, при работе в котором размеры поглощающих элементов сильно увеличиваются, что делает их использование практически неприемлемым в ограниченных размерами помещениях, например, безэховых камерах. Кроме того, устройство имеет низкую эффективность защиты при косых углах падения электромагнитных волн на поверхность защитного средства (из-за ухудшения коэффициента отражения). Для повышения эффективности защиты необходимо изменять угол наклона трубчатых элементов, подстраиваясь под направление падения ЭМВ, что зачастую очень трудоемко и сложно. Недостатком известного средства защиты является неудобство эксплуатации и транспортировки, а также низкая эффективность защиты.
Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели, является повышение удобства эксплуатации и транспортировки при одновременном увеличении эффективности защиты.
Технический результат достигается за счет того, что в средстве защиты от электромагнитного излучения, содержащем изготовленные из гибкого диэлектрического материала одно либо несколько несущих полотен, закрепленных на защищаемой поверхности с образованием угла, на каждом полотне укреплены электропроводящие элементы, образующие поглощающую структуру, контур фигуры которой обеспечивает постепенное увеличение количества поглощающего материала вдоль направления падающей волны от минимального уровня, расположенного на вершине контура, до максимального, распределенного вдоль края полотна, граничащего с защищаемой поверхностью, при этом электропроводящие элементы могут быть выполнены в виде лент, а несущие полотна - в виде сетки. Для дополнительного повышения эффективности защиты величина электрической проводимости каждого из радиопоглощающих элементов увеличивается вдоль направления падающей волны от минимального уровня, соответствующего расположению вершины контура поглощающей структуры, до максимального, распределенного вдоль края полотна, граничащего с защищаемой поверхностью. Кроме того, число радиопоглощающих элементов в рамках контура поглощающей структуры увеличивается вдоль направления падающей волны от минимального уровня, соответствующего расположению вершины контура поглощающей структуры, до максимального, распределенного вдоль края полотна, граничащего с защищаемой поверхностью.
На чертеже представлена конструкция устройства.
Средство защиты от электромагнитного излучения содержит несколько несущих полотен 1, на каждом которых укреплены радиопоглощающие элементы, выполненные, например, в виде лент 2. Полотна 1 закреплены на защищаемой поверхности под углом к ней. Закрепление полотен осуществлено вдоль одного из краев, со стороны которого имеется наибольшее количество поглощающего материала.
Полотна 1 могут быть изготовлены из любого гибкого диэлектрического материала (натурального или искусственного текстиля, лавсана и т.д.). Наиболее целесообразно использовать материал сетчатой структуры, т.к. он занимает малый объем и имеет незначительный вес. Сетчатая основа может быть выполнена из любых синтетических или натуральных нитей.
Выбор материала определяется условиями эксплуатации защитного покрытия и должен удовлетворять, в частности, требованиям по прочности, гибкости, влагостойкости.
При необходимости полотно может быть продублировано более жестким материалом.
Радиопоглощающие элементы 2 могут быть выполнены в виде лент, изготовленных из пленки с импедансным слоем. Пленка может быть выполнена из полимерного материала, например, лавсана, на который нанесен слой тонкий металлизированный слой из ферромагнитного сплава.
Закрепление радиопоглощающих элементов (лент, гибких пластин) на полотне произведено с помощью их вплетения, приклейки, точечной фиксации.
Установленные на полотне элементы образуют поглощающую структуру, контур фигуры которой обеспечивает постепенное увеличение количества ее поглощающего материала вдоль направления падающей волны. Минимум поглощающего материала (соответствующий свободному пространству) расположен на вершине контура фигуры, а максимум распределен вдоль закрепленного на поверхности края полотна.
Дополнительно эффективность защиты можно повысить за счет организации более мягкого входа для падающей волны и минимизации коэффициента отражения, что может быть осуществлено с помощью изменения величины электрической проводимости каждого из поглощающих элементов либо за счет введения дополнительных радиопоглощающих элементов в имеющуюся структуру (без изменения ее формы). Увеличение проводимости поглощающих элементов и их количества происходит в направлении падающей волны от минимального уровня, расположенного на вершине контура фигуры поглощающей структуры, до максимального, распределенного вдоль края полотна, граничащего с защищаемой поверхностью.
Контур фигуры поглощающей структуры имеет вид стилизованного треугольника, основание которого расположено вдоль закрепленного на поверхности края полотна, а вершина направлена к падающей электромагнитной волне.
Устройство работает следующим образом.
Защищаемый от электромагнитного воздействия объект размещают под съемным защитным покрытием, которое может иметь вид ковриков, штор, экранов и т.п. Электромагнитные волны, падающие из свободного пространства, попадают на поглощающие элементы покрытия, диффузно рассеиваясь в объеме. При этом наряду с процессами поглощения электромагнитных волн, обусловленными диэлектрическими потерями в материале радиопоглощающих элементов, имеют место процессы многократного отражения и переотражения падающих волн. Для падающих электромагнитных волн количество радиопоглощающего материала на вершине фигуры поглощающей структуры на единицу площади минимальное. По мере продвижения волны по плоскости полотен количество радиопоглощающего материала нарастает, что ведет к плавному затуханию волны и уменьшению ее обратного отражения.
Таким образом, с помощью изменения формы поглощающей структуры, величины проводимости поглощающих элементов и их количества на единицу площади структуры можно обеспечить требуемые радиотехнические характеристики защитного средства, например, эффективную величину рабочего частотного диапазона электромагнитного излучения, в котором имеет место достаточная эффективность защиты.
Несущие полотна удобно устанавливать на любой плоскости, подстраиваясь под необходимый угол падающей волны, что особенно важно при оборудовании безэховых камер. Кроме того, защитное средство удобно при транспортировке, т.к. занимает малый объем.
Хорошие радиотехнические характеристики, удобство эксплуатации и транспортировки позволяют быть полезной модели наиболее предпочтительной при выборе средств защиты разного вида объектов от электромагнитных излучений, а также оборудования безэховых камер.