РАДИОПОГЛОЩАЮЩАЯ СТРУКТУРА

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при создании радиопоглощающих устройств, предназначенных для оснащения многофункциональных безэховых камер и экранирования помещений, а также для защиты обслуживающего персонала от излучения СВЧ источников.
Известна объемная радиопоглощающая структура (1), содержащая выполненные из тонкослойного резистивного материала трубчатые элементы, обращенные к падающей волне фронтальные части которых имеют скос профилированной формы. Известное устройство имеет хорошее согласование со свободным пространством и низкий коэффициент отражения, однако диапазон эффективной работы недостаточно широк. Кроме того, трубчатые элементы имеют низкую механическую прочность.
Наиболее близким к полезной модели устройством является объемная радиопоглощающая структура (2), состоящая из скрепленных друг с другом элементов, обладающих свойством поглощения электромагнитных волн, (согласования импедансов свободного пространства и материала). Недостатком известного технического решения является низкая механическая прочность и высокая пожароопасность. Данный недостаток обусловлен высокой горючестью и низкой механической прочностью материала, из которого изготовлены элементы поглощения электромагнитных волн (электропроводящая бумага либо пленки с импедансным слоем). Повысить пожаробезопасность возможно за счет применения негорючих пленок, например, используемых в пищевой промышленности, однако это сильно увеличит стоимость изделия.
Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели, является повышение механической прочности и пожаробезопасности радиопоглощающей структуры при сохранении низкой себестоимости.
Технический результат достигается за счет того, что в объемной радиопоглощающей структуре, содержащей изготовленные из тонкослойного
резистивного материала элементы, обладающие свойством поглощения электромагнитных волн, элементы зафиксированы друг относительно друга с помощью самоотвердевающейся пены, которая образует устойчивый по форме слой с увеличивающейся по его толщине плотностью в направлении одной из внешних поверхностей, причем внешняя поверхность слоя, соответствующая минимальной плотности, направлена в сторону падающей волны.
На чертеже изображен поперечный разрез радиопоглощающей структуры.
Радиопоглощающая структура состоит из элементов 1, обладающих свойством поглощения электромагнитных волн, (согласования импедансов свободного пространства и материала), которые зафиксированы друг относительно друга с помощью самоотвердевающейся пены 2. Пена образует устойчивый по форме слой, плотность которого увеличивается по его толщине в направлении одной из внешних поверхностей. Внешняя поверхность слоя, соответствующая минимальной плотности, направлена в сторону падающей волны.
Для обеспечения согласования импедансов свободного пространства и материала элементы изготовлены из тонкослойного материала с резистивными свойствами, имеют заданный геометрический профиль и определенное расположение, обеспечивая изменение (уменьшение либо увеличение) объемной проводимости по направлению к падающей электромагнитной волне.
Элементы могут быть изготовлены из электропроводящей бумаги, например, ЭТБ-3 либо пленки, содержащей импедансный слой. Пленка может быть выполнена из полимерного либо полиамидного материала (лавсана), на который нанесен тонкий металлизированный слой (ферромагнитный сплав).
Элементы 1 могут иметь, например, трубчатую форму в виде скрученной и закрепленной в трубку заготовки либо прямоугольную пластинчатую форму. Элементы могут иметь свойства изменения объемной проводимости по высоте.
При изготовлении изделия элементы 1 размещаются в заданном объеме, который послойно (соответственно изменяемой плотности) заполняется самоотвердевающей негорючей пеной, например, карбамидоформальдегидным пенопластом (пеноизолом). Закон изменения уменьшающейся по величине плотности затвердевшей пены может быть любым. Нагнетание пены производится с помощью пеногенератора.
Устройство функционирует следующим образом.
При попадании электромагнитного излучения на радиопоглощающую структуру в объемных элементах наводятся токи и падающая электромагнитная энергия превращается в тепловую энергию с низким
коэффициентом отражения. Одновременно с поглощением энергии происходит ее переотражение и диффузное рассеяние. Изменение объемной проводимости заполняющих структуру объемных элементов происходит по экспоненте либо по более сложному закону, задаваемому изменением расположения, формы и количества поглощающего материала. Чем плавнее изменение объемной проводимости поглощающего слоя по толщине структуры, тем меньше величина отраженной энергии падающего электромагнитного поля.
Плотность заполняющей слой пены изменяется по его толщине. Это объясняется тем, что для уменьшения отражения электромагнитного излучения плотность защитного слоя должна быть минимальной, а для повышения его механической прочности - максимальной.
Размещение радиопоглощающих элементов в затвердевшей трудногорючей пене повышает механическую прочность изделия, обеспечивая его пожаробезопасность.
С помощью выбора формы и размеров поглощающих элементов 1, а так же закона изменения плотности заполняющей их пены, можно подстраиваться под разный частотный диапазон электромагнитного излучения.
Технология изготовления отличается простотой, что положительно сказывается на его себестоимости.
Механическая прочность, пожаробезопасность при высокой эффективности защиты и низкой себестоимости делают данное защитное средство наиболее предпочтительным при решении проблем защиты от электромагнитных излучений разного вида объектов, оборудования безэховых камер.
Составитель описания: Хандогина Е.Н. Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:
RU 2253927 С1, Н01Q 17/00,2004 г. 68835, Н01Q 17/00, 2007 г.