Радиопоглощающий композиционный материал Советский патент 1992 года по МПК H01Q17/00 

(Л

С

Изобретение относится к радиотехническим материалам и может быть использовано как для поглощения, так и для экранировки электромагнитных волн. Цель изобретения - расширение рабочей полосы частот и обеспечение глубокого поглощения электромагнитной энергии. Наполнителем композиционного материала являются отрезки ферромагнитного провода в стеклянной изоляции, обладающего резонансом погонного сопротивления. Длина отрезков микро- провода выбрана равной произведению половины длины волны указанного резонанса на коэффициент, величина которого определяется толщиной композиционного материала и его эффективными диэлектрической и магнитной проницаемостями, в свою очередь зависящими от концентрации наполнителя. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехническим материалам и может быть использовано, в частности, при создании слоистых поглотителей и экранов электромагнитных волн.

Цель изобретения -обеспечение равномерного и глубокого поглощения электромагнитных волн в широком диапазоне частот.

На чертеже представлен образец ради- опоглощающего композиционного материала.

Отрезки ферромагнитного микропровода в стеклянной изоляции 1 хаотически, но равномерно распределены по объему материала в связующем 2. Массовое (или объемное) содержание отрезков может быть различным в зависимости от це;;и использования материала - поглотитель или экран электромагнитных волн и от свойств связующего. Длина I отрезков ферромагнитного микропровода выбрана равной

1 + Р/Ар

,г1 +D

где Яр - длина волны резонанса погонного сопротивления ферромагнитного микропровода;

Јэ и,«э модули эффективной диэлектрической и магнитной проницаемостей соответственно;

D - толщина слоя радиопоглощающего композиционного материала.

Предлагаемый радиопоглощающий композиционный материал работает следующим образом.

Электромагнитная волна, падающая на слой материала, возбуждает в отрезках ферромагнитного ми( ропровода электрический

Ч| CJ

Ј

Ч)

ток, энергия которого переходит затем в джоулево тепло благодаря конечной проводимости микропровода и, кроме того, частично переизлучается и рассеивается в связующем радиопоглощающего компози- ционного материала.

С изменением длины волны Я происходит изменение величины индуцированного в отрезках микропровода тока, носящего в общем случае резонансный характер. Наи- большее значение ток достигает при примерном равенстве длины электропроводящего отрезка половине длины электромагнитной волны в материале. Благодаря резонансу погонного сопротивления ферро- магнитного микропровода, имеющего место при некоторых сплавах проводящей жилы и определенных соотношениях геометрических параметров жилы и стеклянной изоляции, в случае соответствующего выбора длины отрезка феррсмагнитного микропровода резонансному росту (спаду) тока будет препятствовать возрастание (уменьшение) сопротивления микропровода. В результате, дисперсия мнимой части диэлектрической проницаемости радиопоглощающего композиционного материала в рабочей полосе частот исчезает и, тем самым, обеспечивается равномерное поглощение электромагнитной энергии.

Конечная толщина слоя влияет на эффективное укорочение длины отрезка ферромагнитного микропровода, при которой достигается наилучший вид дисперсии диэ- лектрической проницаемости. С увеличением толщины слоя длина отрезка приближается к половине длины электромагнитной волны в радиопоглощающем композиционном материала с эффективными диэлектри- ческой (Јэ) и магнитной (иэ) проницаемостями на центральной частоте рабочего диапазона,

Большие значения действительной и мнимой части магнитной проницаемости ферромагнитного микропровода в области частот естественного ферромагнитного резонанса, обусловливающего резонанс погонного сопротивления, приводят к появлению магнитных потерь энергии дополнительно к электрическим потерям,связанным с электропроводящими свойствами ферромагнитного микропровода и связующего радиопоглощающего композиционного материала. Таким образом достигается большее поглощение электромагнитных волн.

Формула изобретения Радиопоглощающий композиционный материал, содержащий наполнитель в виде отрезков электропроводящих волокон, отличающийся тем, что, с целью обеспечения равномерного и глубокого поглощения электромагнитных волн в широком диапазоне частот, наполнитель выполнен из отрезков ферромагнитного микропровода в стеклянной изоляции, при этом длина отрезков I выбрана равной

-Ар

1 +D/AP

1 +ОУЈэ/ э/Ар

где 1р - длина волны резонанса погонного сопротивления ферромагнитного микропровода;

Јэ модуль эффективной диэлектрической;

/иэ- модуль эффективной магнитной проницаемости радиопоглощающего композиционного материала;

D - толщина слоя радиопоглощающего композиционного материала.

I

I

У

/ /

/ I

/

/

х

/

/

/