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, состоящее из трубчатых элементов разной длины с профилированным торцевым скосом, направленным в сторону падающей электромагнитной волны. Трубчатые элементы выполнены их материала, обладающего резистивными свойствами. 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 (1) 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 (2). 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. Благодаря данной конструкции, в каждом трубчатом элементе имеет место изменение величины количества поглощающего материала от его вершины до основания, что способствует плавному входу для падающей волны, а, следовательно, улучшению радиотехнических характеристик устройства. Средство просто в изготовлении, имеет низкую себестоимость, но ограничено в использовании. Это объясняется тем, что наличие верхнего скоса трубчатых элементов препятствует применению средства, например, при изготовлении защитных полов в безэховых камерах. Кроме того, из-за отсутствия возможности регулирования уровня диэлектрических потерь, устройство имеет граничный уровень эффективности защиты и узкий рабочий диапазон длин волн радиопоглощающего материала, обусловленной только конкретной формой заготовки трубчатых элементов.
Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели, является расширение области применения и повышение эффективности защиты при увеличении рабочего диапазона длин электромагнитных волн.
Технический результат полезной модели достигается за счет того, что в средстве защиты от электромагнитного излучения, содержащем несколько трубчатых элементов, одни из торцевых сторон которых обращены к падающей электромагнитной волне (2), на каждый из трубчатых элементов, изготовленных из диэлектрического материала, намотан электропроводящий элемент, который изготовлен из материала, обладающего свойством магнитного поглощения, при этом намотка электропроводящего элемента осуществлена спиралеобразно с постепенно убывающим шагом по направлению к второй торцевой стороне трубчатого элемента. Электропроводящий элемент может быть выполнен из наноструктуированного ферромагнитного материала в стеклянной изоляции.
На чертеже изображен внешний вид трубчатого элемента.
Средство защиты от электромагнитного излучения состоит из нескольких трубчатых элементов 1, одни из торцевых сторон которых обращены к падающей электромагнитной волне. На каждый из трубчатых элементов 1 намотан электропроводящий элемент 2. Намотка элемента 2 осуществлена спиралеобразно с постепенно убывающим шагом по направлению к второй торцевой стороне трубчатого элемента 1, связанной с защищаемой поверхностью.
Электропроводящий элемент 2 изготовлен из материала, обладающего свойством магнитного поглощения, например, из наноструктуированного ферромагнитного сплава в стеклянной изоляции.
В зависимости от требуемых радиотехнических характеристик, зависящих от количества поглощающего материала и степени его изменения по высоте трубчатого элемента, намотку можно производить в один или несколько слоев.
Трубчатые элементы 1 изготовлены из диэлектрического материала, например, многослойного картона либо пластика.
В готовом изделии скрепленные между собой трубчатые элементы (одинаковой либо различной высоты), образуют радиопоглощающую структуру с наружной поверхностью, обращенной к падающей волне.
Устройство функционирует следующим образом.
При попадании электромагнитного излучения на радиопоглощающую структуру падающие электромагнитные волны наводят токи в проводах, навитых на стенки трубчатых элементов. Токи вызывают появление вторичных электромагнитных волн, которые распространяются во все стороны. Вторичные волны распространяются не только в обратном направлении, но в область поглощающих материалов соседних витков, превращаясь в тепловую энергию с низким коэффициентом отражения. Одновременно с поглощением энергии происходит переотражение волн и их диффузное рассеяние. С уменьшением шага намотки провода от верха трубчатого элемента до низа происходит соответственное увеличение количества поглощающего материала и объемной проводимости, причем, чем монотоннее это изменение, тем меньше величина отраженной энергии падающего электромагнитного поля.
С помощью изменения шага и угла намотки можно подстраиваться под разный частотный диапазон электромагнитного излучения, расширяя при этом его эффективную рабочую величину. Это объясняется тем, что половинки одного витка электропроводящего элемента (диполи), расположенные ближе к внешней поверхности объемной структуры, имеют большую длину, чем диполи, расположенные ближе к защищаемой поверхности, поэтому первые лучше работают в длинноволновом диапазоне, а вторые - в коротковолновом. Таким образом, изменяя длину витка от максимального (на верхнем конце трубчатого элемента) до минимального (на нижнем конце) можно выбирать необходимый рабочий диапазон, в пределах которого защитное средство активно работает.
Высокая технологичность изготовления, низкая себестоимость и удобство эксплуатации при достаточной величине рабочего диапазона, а, следовательно, высокой эффективности защиты, делают полезную модель наиболее предпочтительной при решении проблем защиты разного вида объектов от электромагнитных излучений, оборудования безэховых камер.
Составитель описания: Хандогина Е.Н. Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:
RU 2253927 С1, Н01Q 17/00, 2004 г.
RU 68835 С1, Н01Q 17/00, 2008 г.