Поглотитель электромагнитных волн Советский патент 1993 года по МПК H01Q17/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для создания покрытий, поглощающих электромагнитные волны миллиметрового СВЧ-диапазона.

Широко известны поглотители электромагнитных волн, в которых поглощающие элементы выполнены из ферритных материалов, а в качестве связующего используются краска, грунтовка, полимерные слои смолы или пластмасса (1).

Основным недостатком таких поглотителей является наличие высокого коэффициента отражения из-за отсутствия затухания волн миллиметрового диапазона.

Наиболее близок к предлагаемому поглотитель электромагнитных волн (2), содержащий композиционный поверхностный слой, состоящий из смеси волокон с удельным сопротивлением более 10 ом- см и полимера. Поглощающий слой выполнен из композиционного материала, содержащего волокна карбида кремния, имеющие удельное сопротивление от до 10 ом-см, путем пропитки полимером промежутков между волокнами, после того как из них

были выполнены такие изделия либо структуры с однонаправленными волокнами.

Недостатком известного поглотителя является сравнительно высокий коэффициент отражения (более 10%), поскольку не обеспечивается эффективное поглощение радиоволн заданного частотного диапазона в связи с трудностями получения прочных волокон карбида кремния большой длины с определенным удельным сопротивлением, . Цель изобретения - снижение коэффициента отражения радиоволн до величины, не превышающей 5% по мощности в диапазоне от 30 до 100 ГГц.

Поставленная цель достигается тем, что в поглотителе электромагнитных волн, выполненном в виде трех слоев: внешнего и нижнего из диэлектрических материалов и расположенного между ними среднего слоя электропроводящего материала, внешний и нижний слои выполнены из диэлектрического материала с диэлектрической проницаемостью 1,2-1,4 толщиной 0,5-1,0 мм и 0,2 ±0,05 мм соответственно, а средний слой -из электропроводящего материала с удельным сопротивлением 0,1-15 Ом см и толщиной ......

ел

с

VI 00 О

ел о

XJ

Толщины внешнего и нижних слоев позволяет осуществлять эффективное интерференционное гашение падающей электромагнитной волны при минимальном ее отражении от наружной поверхности. Средний слой может быть, например, изготовлен из углеграфитовой ткан, пропитанный полимерным связующим, и является эффективным поглотителем электромагнитного излучения с большими потерями.

На чертеже представлено поперечное сечение поглотителя электромагнитных волн.

Поглотитель содержит внешний радиопрозрачный слой 1, радиопоглощающий средний слой 2 и радиопрозрачный нижний слой 3.

В таком поглотителе интерференционное гашение падающей электромагнитной волны происходит вблизи наружной поверх- ности радиопоглощающего среднего слоя 2. При этом к плоскости интерференционного гашения должны прийти прямая и отраженная волны с максимумами амплитуд и в про- тивофазе. Это условие выполняется, если плоскость интерференционного гашения располагается на расстоянии четверти длины от отражающей поверхности, на которой расположен поглотитель.

Наличие внутреннего (согласующего) слоя определенной толщины позволяет расположить наружную, поверхность среднего (поглощающего) слоя на расстоянии от отражающей поверхности, несколько большем

0

5

0 5

0

5

Аср/4 (Аср - средняя длина волны в выбранном диапазоне),

Максимум амплитуды падающей волн ы в плоскости интерференционного гашения обеспечивается толщиной внешнего слоя 1 поглотителя. Таким образом, вблизи наружной поверхности среднего слоя 2 поглотителя в процессе интерференции взаимодействуют в противофазе падающая и ослабленная, из- за затухания в слое 2, отраженная волнвито позволяет достичь минимального коэффициента отражения.

Высокая радиопрозрачность диэлектрических слоев 1,3 может быть достигнута путем нанесения на поверхность среднего радиопоглощающего слоя 2 вспененного полимера, например эпоксидно-диановой смолы с отвердителем.

Фо-р мула изобретения Поглотитель электромагнитных волн, выполненный в виде трех слоев: внешнего и нижнего из диэлектрических материалов и расположенного между ними среднего слоя из электропроводящего материала, отличающийся тем, что, с целью снижения значения коэффициента отражения, внешний и нижний слои выполнены из диэлектрического материала с диэлектрической проницаемостью 1,2-1,4, толщиной 0,5-1,0 мм и 0,2 ±0,05 мм соответственно, а средний слой - из электропроводящего материала с удельным сопротивлением 0,1-15 Ом см и толщиной 0,5 мм.