Дипольно-структуированное радиопоглощающее покрытие

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. Устройство содержит несколько скрепленных друг с другом установочных элементов 1, в которых выполнены сквозные круглые отверстия. Внутри отверстий соосно размещены радиопоглощающие цилиндрические элементы 2 с радиально расходящимися электропроводящими гибкими микродиполями. Радиопоглощающие элементы установлены в отверстиях с возможностью обеспечения увеличения радиопоглощающего материала соответственно глубине проникновения электромагнитной волны в отверстия. В готовом изделии скрепленные между собой элементы 1 с размещенными внутри них электропроводящими элементами образуют радиопоглощающую структуру с наружной поверхностью, обращенную к падающей волне. Со стороны падающей электромагнитной волны количество радиопоглощающего материала на единицу площади минимальное. По мере продвижения вглубь отверстия его величина нарастает, что ведет к плавному затуханию электромагнитных волн и, следовательно, уменьшению их обратного отражения и повышению эффективности защиты. Количество поглощающего материала и степень его изменения по толщине покрытия зависит от конструкции радиопоглощающих и установочных элементов, которую можно изменять, обеспечивая тем самым необходимые радиотехнические характеристики защитного средства. Средство защиты имеет ровную поверхность без острых выступов, высокую механическую прочность при достаточной величине рабочего диапазона и высокой эффективности защиты, что является техническим результатом полезной модели. 1 н.п. ф-лы, 1 ил.

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 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. 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 дипольно-структуированном радиопоглощающем покрытии, содержащем несколько скрепленных друг с другом установочных элементов из диэлектрического материала, имеющих ровные торцевые поверхности, в установочных элементах выполнены сквозные круглые отверстия, оси которых направлены в сторону падающей электромагнитной волны, внутри каждого из отверстий соосно установлен радиопоглощающий цилиндрический элемент с радиально расходящимися электропроводящими гибкими микродиполями, диаметр которого больше диаметра отверстия установочного элемента, причем радиопоглощающие элементы установлены в отверстиях с возможностью обеспечения увеличения количества радиопоглощающего материала соответственно глубине проникновения электромагнитной волны в отверстия.

На чертеже изображена конструкция радиопоглощающего покрытия (поперечный разрез).

Устройство содержит несколько скрепленных друг с другом установочных элементов 1, в которых выполнены сквозные круглые отверстия. Внутри каждого из отверстий соосно установлен радиопоглощающий цилиндрический элемент 2 с радиально расходящимися электропроводящими гибкими микродиполями.

Боковая наружная поверхность установочных элементов 1 может иметь любую конфигурацию, например, цилиндрическую, прямоугольную и т.д. Установочные элементы могут быть скреплены друг с другом при помощи клея, жгутов, прошивки и т.д. Соединение элементов друг с другом также может быть осуществлено за счет их выполнения заодно в виде единой панели, в которой выполнены сквозные отверстия.

Установочные элементы 1 изготовлены из диэлектрического материала, сохраняющего форму, например, многослойного картона либо пластика.

Возможность обеспечения увеличения количества радиопоглощающего материала соответственно глубине проникновения электромагнитной волны в отверстия может быть реализована за счет образования острых углов в верхних частях радиопоглощающих элементов. Этот эффект имеет место благодаря тому, что при разнице диаметров радиопоглощающих элементов 2 и диаметров установочных отверстий, ранее расходящиеся радиально микродиполи при размещении изменяют угол наклона. Подобного результата можно достичь путем выполнения радиопоглощающего элемента с постепенно изменяющимся количеством микродиполей на единицу его длины.

Радиопоглощающие элементы 2, имеют форму «мишуры», т.е. цилиндра с радиально-расходящимися микродиполями. Микродиполи изготовлены из электропроводящих нитей либо отрезков электропроводящей пленки.

В готовом изделии скрепленные между собой установочные элементы 1 с размещенными внутри них электропроводящими элементами 2 образуют радиопоглощающую структуру с наружной поверхностью, обращенную к падающей волне.

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 микродиполях, имеют место процессы многократного отражения и переотражения падающих волн от микродиполей, сопровождающиеся поглощением энергии электромагнитных волн.

Со стороны падающей электромагнитной волны количество радиопоглощающего материала на единицу площади минимальное. По мере продвижения вглубь отверстия его величина нарастает, что ведет к плавному затуханию электромагнитных волн а, следовательно, уменьшению их обратного отражения и повышению эффективности защиты.

Количество поглощающего материала и степень его изменения по толщине покрытия зависит от размеров и конструкции радиопоглощающих элементов, а также от соотношения их размеров с диаметрами установочных отверстий, т.е. величин, которые можно изменять. С помощью выбора оптимальных конструкций радиопоглощающих и установочных элементов можно обеспечить требуемые радиотехнические характеристики защитного средства, например, эффективную величину рабочего частотного диапазона электромагнитного излучения.

Ровная поверхность защитного покрытия без острых выступов, высокая механическая прочность, удобство эксплуатации при достаточной величине рабочего диапазона и высокой эффективности защиты делают полезную модель наиболее предпочтительной при решении проблем защиты разного вида объектов от электромагнитных излучений, оборудования полов безэховых камер.

Дипольно-структуированное радиопоглощающее покрытие, содержащее несколько скрепленных друг с другом установочных элементов из диэлектрического материала, имеющих ровные торцевые поверхности, в установочных элементах выполнены сквозные круглые отверстия, оси которых направлены в сторону падающей электромагнитной волны, внутри каждого из отверстий соосно установлен радиопоглощающий цилиндрический элемент с радиально расходящимися электропроводящими гибкими микродиполями, диаметр которого больше диаметра отверстия установочного элемента, причем радиопоглощающие элементы установлены в отверстиях с возможностью обеспечения увеличения количества радиопоглощающего материала соответственно глубине проникновения электромагнитной волны в отверстия.