ПОГЛОТИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН Российский патент 2008 года по МПК H01Q17/00 

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при разработке и эксплуатации устройств, предназначенных для локализации электромагнитных излучений приборов, защиты от повышенного уровня электромагнитных излучений радиоэлектронной аппаратуры, носителей информации и биологических объектов.

Известно устройство, предназначенное для уменьшения радиолокационной видимости объекта (1), выполненное в виде тонкого слоя нетканого войлока, в который вплетены электропроводящие микродиполи разной длины. Недостатком известного устройства является низкая степень защиты от электромагнитного излучения, обусловленная недостаточным уровнем поглощения энергии падающей электромагнитной волны.

Наиболее близким к изобретению является поглотитель электромагнитных волн, выполненный в виде сетчатой опоры, в которую вплетены поглощающие гибкие цилиндрические элементы, каждый из которых состоит из электропроводящих микродиполей, расположенных вдоль его оси и радиально расходящихся от нее. На опоре размещены прозрачные для электромагнитного излучения держатели, которые закреплены на сетке с помощью цилиндрических элементов (2). Известное устройство обладает высокой степенью защиты от электромагнитного излучения в широком рабочем диапазоне частот, однако конструктивно осложнено держателями. Кроме того, уровень защиты зависит от расположения поглотителя электромагнитных волн в пространстве. Это объясняется тем, что поглотитель обладает выраженной анизотропной структурой, т.е. имеет различный коэффициент отражения при изменении его ориентации в рабочей плоскости относительно вектора напряженности электрической составляющей падающей электромагнитной волны.

Техническим результатом, которого можно достичь при использовании данного изобретения, является улучшение массогабаритных показателей путем упрощения конструкции и повышение надежности работы путем обеспечения стабильности коэффициента отражения при изменении ориентации поглотителя электромагнитных волн в рабочей плоскости.

Технический результат достигается за счет того, что в поглотителе электромагнитных волн, содержащем сетчатую основу, в которую вплетены гибкие цилиндрические элементы, выполненные из электропроводящих микродиполей, расположенных вдоль его оси и радиально расходящихся от нее (2), в каждой из ячеек сетчатой основы выполнено полотняное переплетение двух пар идентичных гибких цилиндрических элементов. Длина электропроводящего микродиполя гибкого цилиндрического элемента может составлять от 0,3λ до 5λ, где λ - средняя длина электромагнитной волны рабочего диапазона. Электропроводящие микродиполи могут быть изготовлены из комплексной стеклонити с углеродным электропроводящим слоем.

В патентных источниках информации не обнаружено сведений о данном выполнении средства защиты от электромагнитных излучений, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критериям охраноспособности.

Устройство выполнено в виде полотняного переплетения двух пар гибких цилиндрических элементов, размещенных на сетчатой основе. В каждую из ячеек сетчатой основы по каждому из двух взаимно перпендикулярных направлений вплетено по два идентичных гибких цилиндрических элемента. Каждый цилиндрический элемент состоит из электропроводящих микродиполей, установленных вдоль его оси и радиально расходящихся от нее. Осями цилиндрических элементов являются линии объединения микродиполей друг с другом. Конструктивно цилиндрические элементы образованы скручиванием вокруг собственной оси жгута из двух или более диэлектрических нитей, между которыми проложены микродиполи.

Микродиполи, представляющие собой отрезки резистивных нитей, могут быть изготовлены из комплексной стеклонити с электропроводящим углеродным покрытием, например сажей. Изготовление микродиполей и их окраска производится на стандартном техническом оборудовании.

Сетчатая основа может быть выполнена из вискозно-лавсановых нитей. Для закрепления конструкции покрытие окантовывается по периметру внешним кантом, выполненным, например, из веретенной ленты.

Шаг переплетения, размеры ячеек сетчатой основы, расстояние между диполями, их длина и полное сопротивление зависят от рабочего частотного диапазона и степени необходимого ослабления энергии отраженной электромагнитной волны. Оптимально длина микродиполя составляет (0,3÷5)λ, где λ - средняя длина рабочего диапазона, а расстояние между диполями - от 0,5 до 5 мм.

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. 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. При произвольном направлении падающих волн их обратное отражение сводится к минимуму. Это происходит благодаря тому, что волны постепенно поглощаются в объемной ворсистой структуре, образованной хаотично расположенными в пространстве микродиполями.

Полотняное переплетение цилиндрических элементов, имеющих вид «ершиков», образует устойчивую объемную структуру. Из-за хаотичного расположения микродиполей по всему объему радиопоглощающего материала обеспечивается его изотропность, т.е. независимость коэффициента отражения электромагнитных волн от ориентации в пространстве. Благодаря этому улучшаются радиотехнические характеристики, т.е. уменьшается коэффициент отражения и расширяется эффективный рабочий диапазон длин волн, следствием чего является повышение степени защиты. Обеспечение надежного и стабильного уровня защиты при любых изменениях расположения поглотителя в пространстве делает его универсальным в применении.

Ворсистая поверхность покрытия, имеющая защитную окраску, обладает высокой степенью оптической маскировки, т.к. полностью имитирует натуральные условия, делая защищаемый объект малозаметным в оптическом диапазоне.

Переход на новый частотный диапазон достигается изменением шага переплетения, размеров ячеек сетчатой основы, расстояния между диполями и их длиной.

Простота изготовления и универсальность применения при хороших массогабаритных показателях и высокой эффективности защиты делают данный поглотитель электромагнитных волн наиболее предпочтительным для решения проблем электромагнитной совместимости, защиты разного вида объектов от электромагнитных излучений, оборудования безэховых камер.

Источники информации

1. US 3725927, 343-1813, 1973 г.

2. RU 2037926, H01Q 17/00, 1992 г.

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано для защиты объектов от электромагнитного излучения. Технический результат заключается в получении устойчивой объемной структуры с одинаковым уровнем защиты объектов при любом их размещении в пространстве, а также в улучшении согласования и радиотехнических характеристик. Сущность изобретения состоит в том, что поглотитель электромагнитных волн представляет собой сетчатую нитяную основу, в каждой из ячеек которой выполнено полотняное переплетение двух пар идентичных гибких цилиндрических элементов. Каждый цилиндрический элемент имеет электропроводящие микродиполи, радиально расходящиеся от него. Переход на новый частотный диапазон достигается изменением шага переплетения, размеров ячеек сетчатой основы, расстояния между диполями и их длиной. 2 з.п. ф-лы.

1. Поглотитель электромагнитных волн, содержащий сетчатую основу, в которую вплетены гибкие цилиндрические элементы с радиально расходящимися от них электропроводящими микродиполями, отличающийся тем, что в каждой из ячеек сетчатой основы выполнено полотняное переплетение двух пар идентичных гибких цилиндрических элементов.2. Поглотитель электромагнитных волн по п.1, отличающийся тем, что длина электропроводящего микродиполя составляет (0,3÷5)λ, где λ - средняя длина электромагнитной волны рабочего диапазона.3. Поглотитель электромагнитных волн по п.1, отличающийся тем, что электропроводящие микродиполи изготовлены из комплексной стеклонити с углеродным электропроводящим слоем.