Поглотитель электромагнитных волн

 

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам для поглощения электромагнитных волн. Техническим результатом является уменьшение коэффициента отражения независимо от направления приема. Решение поставленной задачи достигается тем, что в поглотителе электромагнитных волн, содержащем слой радиопоглощающего материала, размещенный на основании в виде отражающей поверхности пилообразного профиля, представляющего собой последовательность прямоугольных неравнобедренных треугольников, в которых угол между большим катетом и высотой составляет 75 - 85o, пространственный период пилообразного профиля l выбирается из интервала значений где - длина волны падающего излучения; - относительная диэлектрическая проницаемость слоя радиопоглощающего материала; - относительная магнитная проницаемость слоя радиопоглощающего материала. 1 ил.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к устройствам для поглощения электромагнитных волн (ЭМВ).

Известен ряд устройств [1, 2], представляющих собой слой радиопоглощающего материала (РПМ), состоящего из смеси намагниченных частиц, рассеянных в диэлектрическом связующем, используемом для ослабления энергии, переносимой ЭМВ. Их недостатком является сравнительно большой коэффициент отражения.

Известен поглотитель радиоволн [3], содержащий слой РПМ, размещенный на основании в виде отражающей поверхности пилообразного профиля. Переменная толщина такого поглотителя в направлении падения радиоволн, получающаяся в результате изменяющейся пилообразной формы отражающей поверхности, обеспечивает сложение в противофазе отраженных радиоволн различных частот. Кроме того, падающие радиоволны, дифрагируя на пилообразной поверхности, испытывают многократные переотражения. Это приводит к их интенсивному поглощению в слое РПМ. Недостатком поглотителя является сравнительно большой коэффициент в обратном направлении.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению (прототип) следует считать поглотитель электромагнитных волн [4]. Он содержит слой РПМ, размещенный на основании в виде отражающей поверхности пилообразного профиля, представляющего собой последовательность прямоугольных неравнобедренных треугольников, в которых угол между большим катетом и высотой составляет 75 - 85o. В таком поглотителе кроме всех явлений, имеющих место в [3], дополнительно наблюдается явление преобразования энергии падающей радиоволны в энергию однородных волн (пространственных дифракционных гармоник), распространяющихся под различными углами к отражающей поверхности. Угол между большим катетом и высотой, составляющий 75 - 85o, обеспечивает неравномерное перераспределение энергии между пространственными гармониками. При этом большая часть энергии переносится гармониками высшего типа, а зеркально отраженная гармоника (основная волна), распространяющаяся обратно на источник излучения, имеет незначительную энергию. В результате коэффициент отражения в обратном направлении уменьшается. Недостатком поглотителя является то, что дополнительное снижение коэффициента отражения имеет место только в обратном направлении при нормальном падении ЭМВ. Если источник и приемник излучения разнесены в пространстве (случай бистатической локации), на приемник излучения может распространяться дифракционная гармоника высшего типа, имеющая значительную энергию.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является уменьшение коэффициента отражения независимо от направления приема.

Решение поставленной задачи достигается тем, что пространственный период l пилообразного профиля выбирается из интервала значений где - длина волны падающего излучения; - относительная диэлектрическая проницаемость РПМ; - относительная магнитная проницаемость РПМ.

Выполнение неравенства означает, что независимо от угла падения ЭМВ в пространстве над поглотителем ЭМВ существует только одна зеркально отраженная (основная) волна. Пространственные гармоники высшего типа отсутствуют. В результате отражение имеет место только в направлении распространения зеркальной волны. Таким образом, в этом случае задача уменьшения коэффициента отражения в произвольном направлении сводится к уменьшению энергии основной волны.

Выполнение неравенства означает, что внутри слоя РПМ отраженное поле представляет собой пространственный спектр дифракционных гармоник.

Поскольку над слоем РПМ существует только зеркально отраженная волна, то пространственные гармоники высшего типа внутри слоя испытывают полное внутреннее отражение, распространяясь только в слое РПМ. При этом происходит их интенсивное поглощение.

Угол между большим катетом и высотой, составляющий 75 - 85o, обеспечивает неравномерное перераспределение энергии между пространственными гармониками, при котором зеркально отраженная волна имеет незначительную энергию, а основную часть энергии переносят гармоники высшего типа.

Следовательно, при выполнении соотношения (1) происходит трансформация первичной волны в пространственный спектр распространяющихся только внутри покрытия однородных плоских волн и последующее их интенсивное поглощение.

Поскольку длина покрытия, как правило, значительно превышает его толщину, то расстояние, на котором происходит затухание высших пространственных гармоник, в рассматриваемом случае значительно больше. Это обеспечивает существенное уменьшение коэффициента отражения. Таким образом, выбор пространственного периода l пилообразного профиля из интервала значений

приводит к тому, что над поглотителем ЭМВ распространяется только зеркально отраженная волна, имеющая малую энергию вследствие преобразования падающей волны в спектр пространственных гармоник, распространяющихся только в слое РПМ, и последующего их интенсивного поглощения.

В результате коэффициент отражения поглотителя ЭМВ снижается и он имеет малую величину во всем пространстве над слоем РПМ независимо от направления приема, благодаря чему достигается решение поставленной задачи.

Сущность изобретения поясняется чертежом поперечного сечения поглотителя ЭМВ.

Поглотитель электромагнитных волн содержит слой радиопоглощающего материала 1, имеющего относительные диэлектрическую проницаемость и магнитную проницаемость . Он размещен на основании в виде отражающей поверхности пилообразного профиля 2. Отражающая поверхность представляет собой последовательность прямоугольных неравнобедренных треугольников, в которых угол, образованный большим катетом и высотой, составляет 75 - 85o. Пространственный период отражающей поверхности имеет значение, находящееся в интервале Толщина отражающей поверхности больше толщины скин-слоя.

Падающее на поглотитель излучение 3 частично поглощается слоем РПМ 1. После отражения от поверхности пилообразного профиля 2 часть излучения поглощается вследствие интерференции волн. Одновременно происходит асимметричная трансформация энергии волны в энергию дифракционных гармоник. При этом основную часть энергии переносят гармоники высшего типа 5, а зеркально отраженная волна 4 имеет малую энергию. Дифракционные гармоники высшего типа 5 испытывают полное внутреннее отражение на границе раздела 6 РПМ - свободное пространство. Это приводит к их интенсивному затуханию в слое РПМ и, как следствие, к существенному уменьшению коэффициента отражения. В результате рассеянное поле независимо от направления облучения и приема состоит из одной зеркально отраженной волны 4, имеющей малую энергию.

Источники информации
1. Патент США N 4173018, кл. 343-18А от 30.10.1979.

2. Патент США N 3754255, кл. 343-18А от 21.8.1973.

3. Патент ФРГ N 12342281, кл. H 01 Q 17/00, 1967 г.

4. Авторское свидетельство СССР N 1769273, М. кл.5 H 01 Q 17/00 от 30.11.1989.


Формула изобретения

Поглотитель электромагнитных волн, содержащий слой радиопоглощающего материала, размещенный на основании в виде отражающей поверхности пилообразного профиля, представляющего собой последовательность прямоугольных неравнобедренных треугольников, в которых угол между большим катетом и высотой составляет 75 - 85o, отличающийся тем, что пространственный период l пилообразного профиля выбирается из интервала значений, определяемого соотношением

где - длина волны падающего излучения;
- относительная диэлектрическая проницаемость слоя радиопоглощающего материала;
- относительная магнитная проницаемость слоя радиопоглощающего материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к объемным радиопоглощающим структурам, используемым для облицовки безэховых камер с целью уменьшения отражения от стен и обеспечения в некотором объеме камеры - безэховой зоне - заданного малого уровня отражений, в частности к радиопоглощающим структурам широкодиапазонного типа

Изобретение относится к поглотителям электромагнитных волн (ЭВМ) и предназначено для уменьшения радиолокационной видимости защищаемых объектов радиолокационными средствами сантиметрового и дециметрового диапазонов ЭВМ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при строительстве и оборудовании помещений, к радио- и звукоизоляции которых предъявляются повышенные требования, отвечающие санитарным нормам, установленным для персонала, работающего с электро- и радиооборудованием, а также компьютерной техникой в данном помещении

Тем-камера // 2103771
Изобретение относится к устройствам для испытания на электромагнитную совместимость электронных приоров, для исследований воздействия электромагнитного поля на живые организмы, для калибровки датчиков электромагнитного поля и представляет ТЕМ камеру, содержащую внешний пирамидальный замкнутый проводник, внутри которого в непосредственной близости от основания установлена комбинированная нагрузка, выполненная из поглощающей панели высокочастотных поглотителей и омических сопротивлений и асимметрично расположен внутренний проводник, выполненный из проводящего листа, переходящего в области нагрузки в плоскую пластину меньшей ширины, проходящую через поглощающую панель и соединенную с омическими сопротивлениями, при этом со стороны вершины пирамиды установлен согласованный переход для подключения генератора сигналов, отличающаяся тем, что внутренний проводник выполнен в форме части боковой поверхности конуса с радиусом сечения R, определяемым соотношением: R = (0,25 oC 0,3) (A + B), где: A и B - соответственно ширина и высота поперечного сечения внешнего проводника ТЕМ камеры, B = (0,7oC0,1) A

Изобретение относится к антенной технике и радиолокации и может быть использовано в системах контроля и испытания радиотехнических средств в качестве имитатора параметров направления на удаленные источники радиоизлучения

Изобретение относится к маскировочным покрытиям военной техники - танков, кораблей самолетов, ракет, специальных спутников Земли

Изобретение относится к радиолокационной маскировке наземных объектов и может быть использовано в виде накидок или масок-перекрытий для снижения радиолокационной заметности объектов на фоне земли

Изобретение относится к физическоьу моделированию, а более конкретно к физическому моделированию систем ближней радиолокации и может быть использовано при моделировании различных видов и состояний земной поверхности (морская и пресная вода, влажная почва и т.п.), а также расположенных на ней и на ее фоне радиолокационных объектов

Изобретение относится к поглотителям электромагнитных волн (ЭМВ) в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ) и может быть использовано для уменьшения радиолокационной видимости объектов различного назначения и конфигурации

Изобретение относится к устройствам для поглощения излучаемых антенной радиоволн и может быть использовано в наземной, наводной, авиационной и космической технике для уменьшения радиолокационной заметности объектов

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к поглотителям электромагнитного излучения для безэховых камер, используемых для испытания бытовых радио-, теле- и других электротехнических устройств

Изобретение относится к области радиолокационной техники и может быть использовано для снижения уровня обратного радиолокационного отражения от воздухозаборника самолетного двигателя

Изобретение относится к маскировке, в частности к маскировочным покрытиям для снижения заметности наземных объектов в различных диапазонах длин волн

Изобретение относится к способам маскировки войск и объектов и может быть использовано для имитации в радиолокационном диапазоне длин волн и защиты от высокоточного оружия протяженных линейных объектов в зимних условиях

Изобретение относится к области техники СВЧ

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к области защиты приборов и обслуживающего персонала от воздействия электромагнитного излучения (ЭМИ) радиочастотного диапазона, и может использоваться в машиностроении, микроэлектронике, авиационной и других отраслях промышленности для ослабления ЭМИ радиочастотного диапазона как от внешних, так и от внутренних источников излучения

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам для поглощения электромагнитных волн

Наверх