Радиопоглощающее устройство для оборудования безэховых камер длинноволнового спектра рабочих частот

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при создании радиопоглощающих устройств, предназначенных для оснащения безэховых камер, работающих в длинноволновом спектре частот.
Известно объемное радиопоглощающее устройство, предназначенное для оборудования безэховых камер (БЭК) (RU 2253927 C1, H01Q 17/00, 2004 г.), состоящее из трубчатых элементов разной длины, имеющих профилированный торцевой скос. Для расширения рабочего диапазона внутри трубчатых элементов размещены клинообразные вкладыши, выполненные с электропроводящим слоем. Устройство имеет хорошее согласование с рабочим пространством, низкий коэффициент отражения 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 радиопоглощающее устройство (RU 21222264 C1, H01Q 17/00, 1998 г.), содержащее выполненные из тонкослойного резистивного материала трубчатые элементы, обращенные к падающей волне фронтальные части которых имеют скос профилированной формы. Недостатком известного устройства является большие габариты радиопоглощающих элементов, необходимые для обеспечения достаточной эффективности защиты, обеспечивающей высокую точность измерений при исследовании объектов в длинноволновом спектре частот. Это объясняется тем, что для достижения необходимой точности измерений в БЭК длинноволнового спектра частот, (обеспечиваемой достаточной эффективностью защиты от электромагнитного воздействия длинноволнового спектра частот), высота трубчатых элементов должна быть больше длины электромагнитной волны, что зачастую неприемлемо при создании БЭК, предназначенных для проведения исследований объектов значительных габаритов (самолетов, военной техники и др.) и испытаниях на электромагнитную совместимость.
Техническим результатом, которого можно достичь при осуществлении полезной модели, является увеличение эффективности защиты для обеспечения возможности повышения точности измерений в безэховых камерах в длинноволновом спектре рабочих частот при уменьшении габаритов поглощающих элементов.
Технический результат достигается тем, что в радиопоглощающем устройстве для оборудования безэховых камер длинноволнового спектра рабочих частот, состоящем из скрепленных друг с другом трубчатых элементов, скошенные торцы которых обращены к падающей электромагнитной волне, каждый из трубчатых элементов изготовлен из диэлектрической пленки, на каждую из сторон которой нанесены чередующиеся металлические полосы, образующие параллельные ряды на наружных и внутренних поверхностях трубчатых элементов в направлении их оси, причем полосы первой стороны пленки расположены со сдвигом относительно полос ее второй стороны, обеспечивая частичное перекрытие каждой полосой первой стороны пленки двух соседних полос второй стороны.
На чертеже представлена конструкция трубчатого элемента.
Устройство состоит из скрепленных друг с другом трубчатых элементов, одни из торцовых поверхностей которых обращены к падающей электромагнитной волне. Каждый из трубчатых элементов изготовлен из диэлектрической пленки 1, на каждую из сторон которой нанесены чередующиеся металлические полосы 2. Металлические полосы образуют на внутренних и внешних поверхностях трубчатых элементов в направлении их осей параллельные ряды. Полосы первой стороны пленки расположены со сдвигом относительно полос ее второй стороны, обеспечивая частичное перекрытие каждой полосой первой стороны пленки двух рядом расположенных полос ее второй стороны и, соответственно, полное перекрытие промежутка между ними. Трубчатые элементы могут быть выполнены из цельного листа пленки либо быть навиты из пленочных лент.
Пленка может быть выполнена из полимерного либо полиамидного материала, например, лавсана, на который с обеих сторон нанесены (например, вакуумным способом) тонкие металлизированные полосы, например, из ферромагнитного сплава.
Устройство работает следующим образом.
Падающие электромагнитные волны попадают на поглощающие элементы покрытия, диффузно рассеиваясь во всем их объеме. При этом имеют место процессы многократного отражения падающих волн от рельефов наружной поверхности покрытия, сопровождающиеся поглощением энергии волн. В местах перекрытия металлических полос образуются квазиплоские конденсаторы, в результате чего пленка приобретает реактивную емкостную проводимость, равную ωС377, где ω - частота электромагнитного воздействия, С - емкость конденсаторов. Благодаря приобретению пленкой реактивной емкостной проводимости увеличилась доля диффузной составляющей в коэффициенте отражения и уменьшилось отражение радиоволн от стенок БЭК в длинноволновой области частотного диапазона, что привело к повышению эффективности защиты.
Высота (Н) радиопоглощающих элементов зависит от реактивной емкостной проводимости радиопоглощающего материала, причем чем больше ω С377, тем меньше Н.С помощью изменения емкости образовавшихся конденсаторов, зависящей от ширины металлических полос, расстояния между ними и величины их взаимного перекрытия, можно выбирать оптимальную толщину защитного покрытия (высоту Н).
В готовом изделии изготовленные из пленки с металлическими полосами и скрепленные между собой трубчатые элементы (одинаковой либо различной высоты), образуют объемную радиопоглощающую структуру с рельефной поверхностью, обращенной к падающей волне.
Таким образом, за счет приобретения материалом пленки емкостной проводимости эффективность защиты покрытия значительно увеличилась, что привело к повышению точности измерений в БЭК в длинноволновой области частотного диапазона при меньших габаритах поглощающих элементов.
Возможность обеспечения оптимальной точности измерений в длинноволновом спектре рабочих частот при минимальных габаритах поглощающего покрытия и увеличенном рабочем объеме безэховой камеры особенно важна при исследовании объектов значительных габаритов и их испытаниях на электромагнитную совместимость.