Средство защиты от электромагнитного излучения
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при создании устройств, предназначенных для оснащения многофункциональных безэховых камер и для защиты обслуживающего персонала от излучения СВЧ источников. Средство защиты состоит из нескольких скрепленных друг с другом установочных элементов 1, в которых выполнены сквозные круглые отверстия, предназначенные для размещения плоских электропроводящих заготовок 2. Заготовки распределены по внутренним поверхностям отверстий, полностью перекрывая их радиальное сечение. Уровень перекрытия может совпадать с уровнем нижней торцевой поверхности установочного элемента либо может быть расположен относительно него на расстоянии менее четверти средней длины падающей электромагнитной волны рабочего диапазона. Форма заготовок 2 обеспечивает образование острых углов внутри отверстий либо за пределами их верхней части. Электромагнитные волны, падающие из свободного пространства, попадают на поглощающие элементы покрытия, диффузно рассеиваясь в их объеме. Одновременно с процессами поглощения электромагнитных волн, обусловленными диэлектрическими потерями в материале заготовок, имеют место процессы многократного отражения и переотражения падающих волн от острых углов поглощающих элементов, т.е. происходит усиление интерференционного взаимодействия падающих и отраженных волн. Из-за наличия острых углов в элементах 2 количество радиопоглощающего материала на единицу площади минимальное. По мере продвижения в глубь отверстий его величина нарастает, что ведет к плавному затуханию падающих электромагнитных волн и уменьшению их обратного отражения, а, следовательно, повышению эффективности защиты. Полезная модель простота в изготовлении, имеет низкую себестоимость и высокую эффективность защиты в широком рабочем частотном диапазоне, что является ее техническим результатом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована при создании устройств, предназначенных для оснащения многофункциональных безэховых камер и для защиты обслуживающего персонала от излучения СВЧ источников.
Известно средство защиты от электромагнитного излучения RU 2253927 С1, H01Q 17/00, 2004 г, состоящее из трубчатых элементов разной длины с профилированным торцевым скосом, направленным в сторону падающей электромагнитной волны. Трубчатые элементы выполнены их материала, обладающего резистивными свойствами. (RU 2253927 С1, H01Q 17/00, 2004 г). 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 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 RU 68835 С1, H01Q 17/00, 2008 г. 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. В каждом трубчатом элементе имеет место изменение величины количества поглощающего материала от его вершины до основания, что способствует плавному входу для падающей волны. Недостатком известного средства является относительно высокая себестоимость изделия, что объясняется сложностью изготовления заготовки поглощающего элемента и последующего процесса ее скручивания. Кроме того, из-за наличия верхнего скоса трубчатых элементов устройство ограничено в применении, например, для изготовления защитных полов в безэховых камерах. Более того, из-за отсутствия возможности регулирования уровня диэлектрических потерь, устройство эффективно работает в узком рабочем диапазоне длин волн, зависящем от конкретной формы заготовки трубчатых элементов.
Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели, является снижение себестоимости изделия (путем упрощения технологии изготовления), расширение области применения и увеличение рабочего диапазона длин электромагнитных волн, в котором устройство может обеспечить эффективную защиту.
Технический результат полезной модели достигается за счет того, что в средстве защиты от электромагнитного излучения, содержащем несколько скрепленных друг с другом установочных элементов, выполненных из диэлектрического материала, установочные элементы имеют ровные торцевые поверхности, верхние из которых направлены в сторону падающей электромагнитной волны, причем в каждом установочном элементе выполнено сквозное круглое отверстие, внутри которого размещена изготовленная из гибкого электропроводящего материала плоская заготовка, распределенная по внутренней поверхности отверстия, полностью перекрывая его радиальное сечение, площадь которого меньше площади заготовки, при этом форма заготовки выполнена обеспечивающей образование при установке заготовки острых углов внутри отверстия либо за пределами его верхней части. При этом уровень перекрытия заготовкой радиального сечения отверстия может совпадать с нижней торцевой поверхностью установочного элемента либо быть расположен относительно нее на расстоянии, величина которого меньше четверти средней длины падающей электромагнитной волны рабочего диапазона.
На чертеже изображена конструкция радиопоглощающего покрытия
Покрытие содержит несколько скрепленных друг с другом установочных элементов 1, имеющих ровные торцевые поверхности, верхние из которых направлены в сторону падающей электромагнитной волны. В каждом из установочных элементов 1 выполнено сквозное круглое отверстие, внутри которого размещена плоская заготовка 2, распределенная по его внутренней поверхности. Заготовка полностью перекрывает радиальное сечение отверстия, площадь которого меньше площади заготовки.
Боковые наружные поверхности установочных элементов 1 могут иметь любую форму, например, цилиндрическую, прямоугольную и т.д. Установочные элементы скреплены друг с другом, например, при помощи клея, жгутов, прошивки и т.д. Элементы 1 могут быть выполнены заодно, представляя собой панель, в которой выполнены сквозные отверстия.
Установочные элементы 1 изготовлены из диэлектрического материала, способного сохранять их форму, например, многослойного картона либо пластика.
Форма плоской заготовки 2 должна обеспечивать при размещении заготовки в установочном элементе образование острых углов, которые могут располагаться внутри отверстия либо за пределами его верхней части. Таким свойством обладают фигуры многоугольников, например, квадратов, ромбов и т.д.
Заготовка 2 выполнена из гибкого электропроводящего материала, способного сохранять форму острых углов, например, это может быть электропроводящая бумага ЭТБ-3.
Перекрытие заготовкой площади отверстия необходимо для обеспечения обязательного прохождения падающей электромагнитной волны через радиопоглощающий материал, при котором имеет место ее поглощение и затухание.
Экспериментально установлено, что уровень перекрытия заготовкой радиального сечения отверстия может совпадать с уровнем нижней торцевой поверхности установочного элемента либо может быть расположен относительно его на расстоянии К, величина которого должна быть меньше четверти средней длины падающей электромагнитной волны рабочего диапазона.
С помощью изменения степени заполнения электропроводящим материалом полости отверстия (расположения уровня перекрытия) можно изменять радиотехнические характеристики изделия, например, варьировать интервал рабочего частотного диапазона.
Устройство функционирует следующим образом.
Защищаемый от электромагнитного воздействия объект размещают под съемным защитным покрытием, которое может иметь вид ковриков, штор, экранов и т.п. Электромагнитные волны, падающие из свободного пространства, попадают на поглощающие элементы покрытия, диффузно рассеиваясь в объеме. При этом наряду с процессами поглощения электромагнитных волн, обусловленными диэлектрическими потерями в материале заготовок, имеют место процессы многократного отражения и переотражения падающих волн от острых углов поглощающих элементов, т.е. происходит усиление интерференционного взаимодействия падающих и отраженных волн.
Для падающих электромагнитных волн количество радиопоглощающего материала в верхних частях отверстий на единицу площади минимальное (из-за наличия острых углов в элементах 2). По мере продвижения в глубь отверстий количество радиопоглощающего материала нарастает, что ведет к плавному затуханию волн и уменьшению их обратного отражения, а, следовательно, повышению эффективности защиты.
Количество поглощающего материала и степень его изменения по толщине покрытия зависит от соотношения размеров и формы радиопоглощающих и установочных элементов. С помощью подбора этих параметров можно обеспечить требуемые радиотехнические характеристики защитного средства, например, эффективную величину рабочего частотного диапазона электромагнитного излучения.
Защитное средство отличается удобством эксплуатации, простотой изготовления и низкой себестоимостью при высокой эффективности защиты в широком рабочем частотном диапазоне.
Хорошие радиотехнические характеристики и низкая себестоимость позволяют быть полезной модели наиболее предпочтительной при выборе средств защиты разного вида объектов от электромагнитных излучений, а также оборудования безэховых камер.
1. Средство защиты от электромагнитного излучения, содержащее несколько скрепленных друг с другом установочных элементов, выполненных из диэлектрического материала, установочные элементы имеют ровные торцевые поверхности, верхние из которых направлены в сторону падающей электромагнитной волны, причем в каждом установочном элементе выполнено сквозное круглое отверстие, внутри которого размещена изготовленная из гибкого электропроводящего материала плоская заготовка, распределенная по внутренней поверхности отверстия, полностью перекрывая его радиальное сечение, площадь которого меньше площади заготовки, при этом форма заготовки выполнена обеспечивающей образование при установке заготовки острых углов внутри отверстия либо за пределами его верхней части.
2. Средство защиты от электромагнитного излучения по п.1, отличающееся тем, что уровень перекрытия заготовкой радиального сечения отверстия совпадает с нижней торцевой поверхностью установочного элемента либо расположен относительно нее на расстоянии, величина которого меньше четверти средней длины падающей электромагнитной волны рабочего диапазона.
