Дипольно-структуированное радиопоглощающее покрытие

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в качестве радиопоглощающего средства для оснащения многофункциональных безэховых камер, предназначенных, например, для проведения испытаний радиоаппаратуры на электромагнитную совместимость. Устройство содержит несколько скрепленных друг с другом установочных элементов 1, в которых выполнены сквозные отверстия. Внутри каждого из отверстий соосно установлен один либо несколько радиопоглощающих цилиндрических элементов 2 с радиально расходящимися гибкими микродиполями, выполненными из материала, который обладает электропроводящими и магнитными свойствами, благодаря чему рабочий диапазон покрытия значительно расширяется. Увеличение частотного рабочего диапазона поглощающего материала гарантирует возможность его использования для проведения более широкого спектра исследований, в том числе тестирования оборудования на электромагнитную совместимость и помехозащищенность в малогабаритных безэховых камерах, что является техническим результатом полезной модели. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в качестве радиопоглощающего средства для оснащения многофункциональных безэховых камер, предназначенных, в частности, для проведения испытаний радиоаппаратуры на электромагнитную совместимость и помехозащищенность.

Известно средство радиопоглощения, состоящее из трубчатых элементов, которые образуют объемную структуру с рельефной поверхностью, которая обращена в сторону падающей электромагнитной волны. Трубчатые элементы выполнены из материала, обладающего резистивными свойствами. (RU 2253927 С1, Н01Q 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 дипольно-структуированное радиопоглощающее покрытие, представляющее собой объемную радиопоглощающую структуру с рельефной поверхностью, которая обращена к падающей волне (RU 112511, Н01Q 17/00, 2011 г.). Устройство состоит из скрепленных между собой установочных элементов, например, трубчатой формы, в которых размещены радиопоглощающие цилиндрические элементы с радиально расходящимися гибкими микродиполями, которые обладают электропроводящими свойствами. Известное покрытие имеет узкий рабочий частотный диапазон, поэтому может быть эффективно использовано в безэховых камерах для ограниченного ряда исследований. Для проведения тестирования радиоаппаратуры на электромагнитную совместимость (ЭМС), при котором, согласно ГОСТ 5138.22-99, нижняя граница рабочего диапазона находится на частоте 30 МГц (=100 м), при оборудовании безэховой камеры известным покрытием для обеспечения работы необходимо, чтобы размер камеры намного превышал величину . Это требование объясняется тем, что данная длина волны предопределяет, что исследуемый объект находится в ближней зоне, где поле является преимущественно магнитным и, следовательно, наличие магнитных потерь в радиопоглощающем материале является обязательным. Однако радиопоглощающий материал известного покрытия имеет узкий рабочий диапазон, т.к. не имеет магнитных свойств и, следовательно, не может обеспечить наличия магнитных потерь падающей электромагнитной волны. Таким образом, проведение исследований аппаратуры на ЭМС (при использовании известного поглощающего покрытия) требует значительного увеличения габаритов безэховых камер.

Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели, является расширение рабочего диапазона радиопоглощающего покрытия, необходимого для проведения более широкого спектра исследований, в том числе и на электромагнитную совместимость.

Технический результат при осуществлении 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 отверстия, оси которых направлены в сторону падающей электромагнитной волны, внутри каждого из отверстий соосно размещен один либо несколько радиопоглощающих цилиндрических элементов с радиально расходящимися гибкими микродиполями, которые обладают электропроводящими и магнитными свойствами, при этом все радиопоглощающие цилиндрические элементы могут быть последовательно связаны друг с другом.

На чертеже изображена конструкция радиопоглощающего покрытия (поперечный разрез).

Устройство содержит несколько скрепленных друг с другом установочных элементов 1, в которых выполнены сквозные отверстия. Внутри каждого из отверстий соосно установлен один либо несколько радиопоглощающих цилиндрических элементов 2 с радиально расходящимися гибкими микродиполями, выполненными из материала, который обладает электропроводящими и магнитными свойствами. Для упрощения технологии изготовления покрытия все радиопоглощающие цилиндрические элементы могут быть последовательно связаны друг с другом, представляя собой единое целое.

Форма боковых наружных поверхностей установочных элементов 1 может быть любая: цилиндрическая, прямоугольная и т.д. Установочные элементы могут быть скреплены друг с другом при помощи клея, жгутов, прошивки. 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.

Радиопоглощающие элементы 2, имеют форму «мишуры», т.е. цилиндра с радиально-расходящимися микродиполями. Микродиполи изготовлены из электропроводящего материала, обладающего также магнитными свойствами, например, наноструктурного ферромагнитного провода в стеклянной изоляции.

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

Устройство функционирует следующим образом.

Исследование объекта на электромагнитную совместимость при длине падающей электромагнитной волны порядка 100 М предопределяет его нахождение в ближней зоне, в которой поле является преимущественно магнитным, поэтому наличие магнитных потерь в радиопоглощающем материале является определяющим.

Уровень комплексной магнитной проницаемости покрытия зависит от свойств и количества поглощающего материала, а также количества поглощающего материала в каждом из установочных элементов (числа цилиндрических элементов на единицу площади покрытия), размеров радиопоглощающих элементов, а также от соотношения их размеров с диаметрами установочных отверстий, т.е. величин, которые можно изменять.

Таким образом, с помощью выбора оптимальных конструкций радиопоглощающих и установочных элементов, а также количества поглощающего материала в каждом из установочных элементов, можно обеспечить эффективную заданную величину рабочего частотного диапазона защитного материала, гарантирующую возможность проведения широкого спектра исследований, в том числе тестирования оборудования на электромагнитную совместимость, а также на помехозащищенность в малогабаритных безэховых камерах.

Осуществление полезной модели обеспечивает возможность ее использования для различного вида исследований, требующих широкого диапазона рабочих частот.

1. Дипольно-структуированное радиопоглощающее покрытие, содержащее несколько скрепленных друг с другом установочных элементов из диэлектрического материала, имеющих ровные торцевые поверхности, в установочных элементах выполнены сквозные отверстия, оси которых направлены в сторону падающей электромагнитной волны, внутри каждого из отверстий соосно размещен один либо несколько радиопоглощающих цилиндрических элементов с радиально расходящимися гибкими микродиполями, отличающееся тем, что микродиполи обладают электропроводящими и магнитными свойствами.

2. Дипольно-структуированное радиопоглощающее покрытие по п.1, отличающееся тем, что все радиопоглощающие цилиндрические элементы последовательно связаны друг с другом.