УСТРОЙСТВО С ПОНИЖЕННЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ ОТРАЖЕНИЯ РАДИОВОЛН В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ
DEVICE WITH LOW COEFFICIENT OF REFLECTION OF RADIO WAVES IN WIDE FREQUENCY RANGE

Изобретение относится к области радиотехники и касается разработки конструкций с пониженным коэффициентом отражения радиоволн для защиты плавающих средств от воздействия падающего излучения и внешних факторов окружающей среды.
Известно и принято за прототип широкодиапазонное радиопрозрачное укрытие для антенн по патенту на изобретение РФ №2504053, 11.10.2011 г. Широкодиапазонное многослойное радиопрозрачное укрытие для антенн содержит ряд расположенных параллельно друг другу тонких слоев, включающих несущий слой, входной наружный слой, обращенный в сторону падающего излучения, состоящий из стекловолокнистого материала типа «Сферокор» с относительной диэлектрической проницаемостью от 1,8 до 2,2 и толщиной от 2 мм до 4 мм и покрытый защитным слоем стеклопластика, а выходной наружный слой выполнен электропроводящим, имеющим поверхностное электрическое сопротивление от 300 Ом до 700 Ом.
Данная конструкция радиопрозрачного материала, работающая в широком диапазоне частот радиоволн от 3 до 30 ГГц, предназначена для изготовления антенных укрытий, работающих на прием или излучение радиоволн.
Недостатком данного радиопрозрачного укрытия для антенн является недостаточно широкий диапазон частот проходящих радиоволн (от 3 до 30 ГГц), гигроскопичность стекловолокнистого материала типа «Сферокор», входящего в состав защитного слоя входного наружного слоя, что приводит к невозможности использования его в водной среде.
Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции устройства для повышения технологичности изготовления, достижение пониженного коэффициента отражения радиоволн от поверхности устройства, расширение диапазона частот радиоволн, проходящих через устройство, от 1 ГГц до 40 ГГц, обеспечение возможности применения устройства при контакте с водной средой.
Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемое устройство состоит из входного наружного слоя, обращенного в сторону падающего излучения, и выходного наружного слоя, причем входной наружный слой выполнен из материала с относительной диэлектрической проницаемостью от 3 до 5 и толщиной от 4 мм до 40 мм, а выходной наружный слой выполнен из электропроводящего материала толщиной не более 1 мм с поверхностным электрическим сопротивлением от 250 Ом до 400 Ом.
Применение в устройстве слоев с указанными параметрами обеспечивает пониженный коэффициент отражения радиоволн от его поверхности (около 12%) и расширение диапазона частот радиоволн, проходящих через устройство, от 1 ГГц до 40 ГГц.
За счет того что предлагаемое устройство не содержит гигроскопичных материалов, оно может применяться при контакте с водной средой.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами Фиг. 1 и Фиг. 2.
На Фиг. 1 изображена конструкция устройства с пониженным коэффициентом отражения радиоволн в широком диапазоне частот, содержащего два параллельных друг другу слоя; входной наружный слой 1, обращенный в сторону падающего излучения 3, выполнен из конструкционного стеклопластика толщиной от 4 мм до 40 мм, имеющего относительную диэлектрическую проницаемость от 3 до 5, а выходной наружный слой 2 выполнен из электропроводящего материала толщиной не более 1 мм с поверхностным электрическим сопротивлением от 250 Ом до 400 Ом. Выходной наружный слой, являющийся электропроводящим, может быть создан на основе углеродных нитей.
На Фиг. 2 изображен принцип работы устройства с пониженным коэффициентом отражения радиоволн, который осуществляется следующим образом.
Падающее электромагнитное излучение радиоволны 3, попадая на входной наружный слой 1 устройства, частично отражается от него, создавая отраженную радиоволну 5, с мощностью, составляющей около 12% от падающей радиоволны 3, около 48% мощности от падающей радиоволны поглощается в электропроводящем выходном наружном слое 2, и прошедшая через устройство радиоволна 4 имеет около 40% мощности от падающей на устройство радиоволны 3.
Внутри помещений происходит рассеивание электромагнитного излучения на металлических и других конструкциях, при этом излучение частично выходит через устройство во внешнюю среду.
Проведенные расчетные исследования показали, что предлагаемое устройство с пониженным коэффициентом отражения радиоволн позволит снизить радиолокационную заметность объекта по сравнению с металлической поверхностью до 10 раз, а по сравнению с однослойным стеклопластиком толщиной от 4 мм до 40 мм - до 3 раз.
При проведении патентно-технических исследований в отношении предлагаемого устройства не было выявлено технических решений, которые позволяют эффективно и просто защитить плавающие средства от воздействия падающего излучения и внешних факторов окружающей среды.