РАДИОПОГЛОЩАЮЩИЙ ЗАЩИТНЫЙ ЭКРАН

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована при разработке и эксплуатации устройств, предназначенных для локализации электромагнитных излучений приборов и устройств, защиты носителей информации и биологических объектов от повышенного уровня электромагнитных излучений радиоэлектронной аппаратуры, обеспечения электромагнитной безопасности в зданиях, жилых и офисных помещениях, расположенных в зонах действия радиолокационных систем, размещения ЛЭП и ретрансляторов сигналов операторов сотовой связи.
Известно средство защиты от электромагнитного излучения, представляющее собой защитное покрытие, выполненное в виде гибкой электроизолирующей пленки с нанесенным на нее электропроводным слоем в виде сетки, состоящей из участков радио непрозрачной электропроводной пленки (RU 2214026 С2, Н01Q 17/00, 1999 г.).
Недостатком известного устройства является низкая технологичность изготовления, обусловленная сложностью конструкции импедансного слоя. Трудоемкость изготовления особенно проявляется при необходимости расширения рабочего диапазона электромагнитного излучения, т.к. в соответствии с длиной каждой рабочей волны необходимо изготавливать свой радиопоглощающий материал.
Наиболее близким к полезной модели является защитный экран, представляющий собой сетчатую основу, в каждой из ячеек которой размещена воздушная петля, образованная лентой, изготовленной из пленки с поверхностным импедансным слоем, расположенным со стороны падающей волны (RU 2 313869 С1, Н01Q 17/00, 2006 г.).
Недостатком известного защитного средства является неудобство транспортировки и, следовательно, эксплуатации. Данный недостаток объясняется значительным объемом покрытия. Кроме того, устройство имеет ограниченный рабочий частотный диапазон, в котором имеет место достаточная эффективность защиты.
Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели, является повышение удобства эксплуатации и транспортировки, повышение эффективности защиты при расширении рабочего частотного диапазона.
Технический результат достигается за счет того, что в радиопоглощающем защитном экране, представляющем собой гибкое полотно, выполненное из диэлектрического радиопоглощающего материала сотовой структуры, растягивающейся в одном из направлений, к двум противоположным сторонам полотна прикреплены ламели, предназначенные для его фиксации и растягивания, при этом сотовая структура материала полотна образована за счет послойного скрепления полос радиопоглощающего материала между собой вдоль их длины через заданные промежутки, причем соединение очередной полосы с предыдущей осуществлено со сдвигом относительно ее соединения с последующей. В ячейках сотовой структуры полотна могут быть установлены гибкие радиопоглощающие элементы трубчатой, сферической либо пластинчатой формы, которые зафиксированы в ячейках по местам скрепления соответствующих полос.
На чертеже изображена конструкция радиопоглощающего защитного экрана.
Радиопоглощающий защитный экран, представляет собой гибкое растягивающееся полотно 1, выполненное из диэлектрического радиопоглощающего материала сотовой структуры, растягивающейся в одном из направлений. К двум противоположным сторонам полотна 1 прикреплены ламели 2, предназначенные для его фиксации и растягивания. Сотовая структура материала полотна образована за счет послойного скрепления полос 3 радиопоглощающего материала между собой вдоль их длины через заданные промежутки. Скрепление очередной полосы с предыдущей осуществлено со сдвигом относительно ее соединения с последующей. В ячейках структуры полотна 1 установлены упругие радиопоглощающие элементы 4 трубчатой, сферической либо пластинчатой формы. Элементы 4 зафиксированы в ячейках по местам скрепления соответствующих полос материала при помощи степлера либо клея.
Полотно изготовлено из радиопоглощающего или электропроводящего материала, например, углебумаги, углеткани, ткани или пленки с односторонней либо двухсторонней металлизацией.
Ткань и пленка выполнены из полимерного материала (лавсана), на который нанесен тонкий металлизированный слой, например, из ферромагнитного сплава.
Ламели 2 изготовлены из негорючего пластика (монолитного или сотового поликарбоната) или из негорючих строительных (отделочных) материалов (оргалита). Ламели обеспечивают фиксацию экрана и его растягивание.
Упругие радиопоглощающие элементы (наполнители) 4, изготовленные из гибкого радиопоглощающего материала (нетканого радиопоглощающего полотна «НРПП»), либо из электропроводящих материалов (угленити, углеткани или углебумаги), предназначены для улучшения радиотехнических свойств изделия и расширения рабочего частотного диапазона. Данный эффект проявляется благодаря увеличению степени поглощения электромагнитных волн в широком частотном диапазоне.
Устройство работает следующим образом.
Полезная модель представляет собой легкое гибкое покрытие, которое может крепиться непосредственно на защищаемую поверхность либо быть подвешенным в виде штор. Защитный экран размещается перед экранирующей поверхностью со стороны источника излучения.
Электромагнитные волны, падающие из свободного пространства, попадают на поглощающие элементы покрытия, диффузно рассеиваясь во всем их объеме. При этом наряду с процессами поглощения электромагнитных волн, обусловленными магнитными и диэлектрическими потерями в поглощающих элементах, имеют место процессы многократного отражения падающих волн от рельефов внутренних поверхностей полотна экрана, сопровождающиеся поглощением энергии волн. При так называемом «нормальном» направлении падающих волн их поглощение максимальное. Это происходит благодаря тому, что волны постепенно поглощаются в рельефных элементах полотна, образованных объемными ячейками (сотами), в которых площади поверхностей, расположенных нормально к падающей волне, минимизированы.
Сотовая структура радиопоглощающего материала (РПМ) создает на отражающей поверхности неоднородный слой, представляющий собой согласованную нагрузку для падающей электромагнитной волны. РПМ хорошо согласуется «со свободным пространством», следствием чего является минимальное отражение на границе материала, при этом энергия падающей волны максимально проходит внутрь материала, полностью в нем поглощаясь.
При использовании материала с двусторонней металлизацией происходит усиление его проводящих и отражающих свойств и, следовательно, улучшение радиотехнических характеристик изделия.
Установленные в ячейках гибкие радиопоглощающие элементы 4 представляют собой дополнительный радиопоглощающий слой, что положительно сказывается на эффективности экрана в более широком диапазоне частот.
С помощью изменения формы и размеров объемных ячеек можно подстраиваться под разный частотный диапазон электромагнитного излучения.
Возможность изменения формы защитного экрана позволяет изменять не только геометрические размеры, но и его радиотехнические параметры в зависимости от технических требований (длины волны, требуемого коэффициента отражения, места установки экрана и т.д.). Конструкция экрана обеспечивает возможность его использования при возведении временных измерительных площадок и экранированных объемов, в период проведения работ без его демонтажа на время «хранения», для защиты и оборудования угловых конструкций (конструкция экрана позволяет огибать углы), при создании объемных поглотителей электромагнитных волн.
Благодаря ячеистой сотовой конструкции изделие просто складывается в полосу, занимающую минимально возможный объем, что очень важно при его транспортировке и эксплуатации. Дополнительные радиопоглощающие элементы, складывающиеся при нагрузке, незначительно влияют на объем изделия в сложенном состоянии (благодаря гибкому материалу и форме), однако существенно улучшают радиотехнические характеристики защитного средства.
Простота изготовления, высокая эффективность защиты и удобство эксплуатации и транспортировки позволяют быть полезной модели наиболее предпочтительной при решении проблем защиты разного вида объектов от электромагнитных излучений. Устройство может быть использовано для покрытия стен и потолков экранированных помещений и радио - безэховых камер, для оборудования измерительных площадок и рабочих мест, для снижения отражающих свойств экранирующих материалов и для устранения резонансных явлений в замкнутых экранированных объемах.