Поглотитель свч-энергии

 

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для уменьшения энергии отраженной волны. Поглотитель СВЧ-энергии содержит идентичные полые тела с переменным поперечным сечением в форме параболоидов вращения из сегнетокерамики. Размеры параболоидов вращения определяются из математических соотношений. В качестве сегнетокерамики выбран цирконат-титанат бария-свинца 1 з п ф-лы. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s Н 01 Q 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ности тела является

Лихтенекера

e,,Qe.

Е» = Е1 - 2 где E» — диэлектрическая композита; проницаемость (21) 4788932/09 (22) 05.02.90 (46) 30.08.92. Бюл. N. 32 (72) С. А. Ереско. Э. Н. Мясников, И. П. Ла пин. 3. П. Мастропас и С, О. Крамаров (56) Патент ФРГ N. 1254720, кл. 21 а 71, 1967.

Патент США ¹ 3836967. кл. Н 01 0 17/00, 1974.

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в микроэлектронной и радиотехнической прол ышленноСТИ.

Известна конструкция поглотителя СВЧ энергии, представляющая собой совокупность идентичных объемных элементов, выполненных из полимерного материала.

Недостатком данной конструкции является низкая термостойкость.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является поглотитель СВЧ энергии, содержащий идентичные полые тела с переменным поперечным сечением, которые в качестве наполнителя содержат микросферы, При этом полые тела выполнены иэ поливинилхлорида с наружной поверхностью, покрытой электропроводя щей пленкой наполненного лака, что обуславливаетнизкую термостойкость поглотителя СВЧ энергии.

Цель изобретения — увеличение термостойкости конструкции поглотителя СВЧ энергии.

Поставленная цель достигается тем, что в поглотителе СВЧ энергии, представляющем собой совокупность полых идентичных тел с переменным поперечным сечением, Ы 1758734 А1 (54) ПОГЛОТИТЕЛЬ СВЧ-ЭНЕРГИИ (57) Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для уменьшения энергии отраженной волны. Поглотитель СВЧ-энергии содержит идентичные полые тела с переменным поперечным сечением в форме параболоидов вращения из сегнетокерамики. Размеры параболоидов вращения определяются из математических соотношений.

В качестве сегнетокерамики выбран цирконат-титанат бария-свинца. 1 з.п. ф-лы. 1 ил. тела выполнены в виде параболоидов вращения, радиус основания которых определяет коротковолновую границу частотного диапазона фун.-.ционирования, а форма поверхности, рассчитывается с учетом квазиоптимальности экспоненциального закона изменения погонного поглощения каждого отдельно взятого полого тела, выполненного из сегнетокерамики.

За счет такого выполнения поглотителя обеспечивается получение положительного эффекта, состоящего в увеличении термостойкости конструкции до 1200" С.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в следующем. Радиус основания каждого полого тела а0, определяющий коротковолновую границу частотного диапазона функционирования, выбирается исходя из практических требований. Основой для расчета форл1ы поверхсоотношение

1758734

R = exp (-4 жк d/c), (8) р, 01 — соответственно диэлектрическая проницаемость и концентрация растворителя; — соответственно диэлектрическая проницаемость и концентрация наполнителя.

В нашем случае ÿ1 = 1 (воздух), следоУй.,Ф вательно, ек =.еГ .: Пусть =1 ео I a я„= E(h), где г, — комплексная диэлектрическая проницаемость сегнетокерамики; h— текущая высота тела. В общем случае ео можно представить в виде л II

Ео = Ео + j Fo где е,, c< — соответственно действительи ная и мнимая части диэлектрической проницаемости сегнетокерамики, Модуль комплексной диэлектрической проницаемости находится из выражения

Iео! = 6о +Wo =E 1+tg др (2) где tg д = ео /оо — тангенс угла диэлектри11 1 ческих потерь сегнетокерамики.

Концентрацию О представим в виде

0z = $(Ь)П(), (3) где S(h) — площадь поперечного сечения тела на высоте h;

S(o) — площадь основания тела, После подстановки получим, (Ь) =,. " (4)

Минимум коэффициента отражения обеспечивается при экспоненциальном законе изменения диэлектрической проницаемости; Предположим, E(h) = I Го I ехр(-Ь/а ), (5) где /а — конструктивный коэффициент.

Приравнивая выражения (4) и (5), после преобразований получим

S h h

S о alnif I (6) т.е. при h = a ln I åð! следует S(h) = О, отсюда h = ho = а In I а .! — высота тела.

Выражение для радиуса поперечного сечения тела на высоте.h примет вид а = а,.Д вЂ” Й/ь,.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено сечение полого параболоида вращения.

Для осуществления изобретения совокупность полых идентичных параболоидов вращения форма поверхности каждого из которых рассчитана в соответствие с вышеизложенным алгоритмом, устанавливается

55 на плоской защищаемой поверхности, либо на поверхности с радиусом кривизны, многократно превышающим длину волны падающего излучения, Причем, перед установкой основание каждого парэболоида вращения приводится к форме правильного шестиугольника. Устанавливаемые таким образом встык друг к другу параболоиды вращения полностью покрывают защищаемую поверхность.

Поглотитель СВЧ энергии работает следующим образом.

В зависимости от требований практического использования выбирается коротковолновая граница частотного диапазона, т.е. ао. При падении электромагнитной волны на структуру поглотителя происходит ее поглощение за счет свойств материала и закона изменения погонного поглощения.

Коэффициент отражения в этом случае является задаваемой величиной и зависит от следующих конструктивных особенностей, .

Во-первых, конструктивный коэффициент аиз выражения (4) должен обеспечить требуемую величину коэффициента отражения для данной частоты

R = ехр (-8 л2 аЛ ), (7)

Во-вторых. необходимая величина

I F> l из выражения (6) может быть определена из условия где к=- ет 1Г2 (1+tg ä +1) — коэффициент экстинкции; о)- круговая частота; с — скорость света;

d — толщина стенки полого параболоида вращения.

Приравнивая выражения для показателей экспоненты (7) и (8) и учитывая при этом выражение (5), можно получить параметр ho, определяющий длинноволновую границу частотного диапазона функционирования, Величины d u ho связаны конструктивно.

Увеличение I e> I уменьшает d и, следовательно, весовые характеристики поглотителя, но увеличивает ho, т.е. расширяет частотный диапазон функционирования.

Представленная конструкция поглотителя СВЧ энергии обеспечивает ослабление коэффициента отражения в диапазоне длин волн от 0,5 до 3 см не менее 20 дБ и может быть использована, например. для оборудования беээховых камер при испытаниях передающих устройств большой мощности, а также при измерениях характеристик рассе1758734

=1

S о ага I аO1 г

K eo 1/2(l+ãö д +1) — коэффициент зкстинкции;

tg д — тангенс угла диэлектрических потерь сегнетокерамики.

R =ехр(— 2 — );

8л а

2. Поглотитель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве сегнетокерамики выбран цирконат-титанат бария-свинца.

R,=ехр(— — — кб) >

8ю

Составитель С.Ереско "

Техред М.Моргентал Корректор Н,Гунько

Редактор M.Циткина

Заказ 3005 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 яния различных образцов при высоких температурахх.

Формула изобретения

1. Поглотитель СВЧ-энергии, содержащий идентичные полые тела с переменным 5 поперечным сечением, о т л и ч а ю щ и и ся тем, что, с целью увеличения термостойкости, палые тела выполнены в виде параболоидов вращения иэ сегнетокерамики, причем размеры параболоидов вращения 10 определены из соотношений где ho h — полная высота и текущая высота параболоида вращения соответственно; ао, а — радиус основания и радиус поперечного сечения на высоте h параболоида вращения соответственно;

$(о), S(h) — площадь основания и площадь поперечного сечения на высоте h параболоида вращения, соответственно; (оо ) — модуль комплексной диэлектрической проницаемости сегнетокерамики;

R — коэффициент отражения;

a — конструктивный коэффициент;

d — толщина стенки параболоида;

Х вЂ” длина волны;