Способ крепления поглотителя электромагнитных волн
Изобретение относится к области радиотехники, а именно к пирамидальным поглотителям электромагнитных волн. Заявленный способ предполагает механическое крепление пирамидальных контейнерных поглотителей к рабочим поверхностям безэховых камер и экранированных помещений. При этом крышка пирамидального контейнера состоит из двух частей, соединяющихся между собой, образуя в совокупности двухкоординатный узел крепления. Основная часть крышки выполняется с внутренней полостью в виде паза, имеющего форму соединенных между собой двух квадратов со сторонами, равными «а» и «b», а вспомогательная часть крышки представляет собой Т-образный двухуровневый вкладыш с цилиндрическим основанием первого уровня, имеющий внутреннее центральное отверстие для винтового элемента крепления вкладыша к рабочим поверхностям. Второй уровень вкладыша выполнен в виде квадратной шайбы со сторонами «с», размеры которой соответствуют формуле «а»<«с»<«b». Такие размеры позволяют образовать внутренний замок, благодаря которому осуществляется крепление пирамидального поглотителя. Технический результат - упрощение процедуры замены пирамидального поглотителя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Предлагаемое авторами изобретение относится к области антенной техники и может быть применено при оснащении безэховых камер и экранированных помещений (далее только БЭК) пирамидальными или комбинированными (гибридными) поглотителями электромагнитных волн (ПЭВ).
При создании многофункциональных универсальных БЭК высокого качества используются, как правило, широкодиапазонные ПЭВ шиловидной конструкции, имеющие в основном пирамидальную форму или комбинированные поглотители, состоящие из ферритовых радиопоглощающих пластин, на которые сверху закрепляются также пирамидальные согласующие элементы.
Известны пирамидальные ПЭВ, выполненные с использованием эластичного пенополиуретана с углеродным наполнителем, которые закрепляются на рабочих поверхностях БЭК при помощи клеевых композиций (Мицмахер М.Ю., Торгованов В.А., Безэховые камеры СВЧ, М., Радио и связь, 1982 г.).
Аналогичным способом собирают комбинированные ПЭВ с ферритовым основанием, где ферритовые пластины приклеиваются к диэлектрическим панелям, а затем опять же при помощи клея на ферритовые пластины устанавливаются согласующие пирамидальные поглотители. По окончании клеевых работ диэлектрические панели с комбинированным ПЭВ монтируются к рабочим поверхностям БЭК (рекламный буклет фирмы «Frankonia. 2014).
При данном клеевом способе крепления поглотителей используются клеевые композиции, которые в процессе нанесения, отверждения и эксплуатации ПЭВ в БЭК выделяют вредные и токсичные вещества, не обеспечивающие санитарно-экологические нормы.
Для устранения негативного воздействия пыли, влаги, сохранения радиотехнических характеристик и увеличения сроков эксплуатации используются ПЭВ, имеющие полые диэлектрические пирамидальные контейнеры, которые заполняются радиопоглощающими материалами.
В патенте РФ №2340054 приведен метод крепления контейнерного ПЭВ с применением так называемых текстильных застежек («липучка»), основные части которых приклеиваются на поверхностях БЭК и к пирамидальным элементам. К достоинствам данного способа монтажа следует отнести простоту и низкую стоимость выполнения технологических работ. Однако это крепление не является надежным, особенно при облицовке поверхностей потолка помещений и, как следствие, - отсутствие гарантий на длительные сроки эксплуатации в БЭК.
Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому техническому решению является механический способ крепления контейнерного ПЭВ к рабочим поверхностям безэховых камер и экранированных помещений, приведенный в патенте на изобретение РФ №2359374, который был принят за прототип. На внешней стороне крышки контейнера прототипа имеются Г-образные выступы, благодаря которым пирамидальные элементы ПЭВ монтируются на направляющие стальные профили (рельсы), закрепленные с помощью сварочного соединения к рабочим поверхностям БЭК.
К недостаткам способа крепления, взятого за прототип, следует отнести большую трудоемкость монтажных и облицовочных работ, особенно в местах сопряжений стен и потолка, стен и пола, в углах помещения, а также невозможность ремонта и замены вышедших из строя отдельных пирамидальных элементов, так как для этого необходима разборка и демонтаж большого количества исправных (функционирующих) поглотителей, что негативно влияет на прочностные характеристики Г-образных выступов. К тому же наличие выступов на крышке контейнера исключает возможность применения данной конструкции поглотителя в составных комбинированных ПЭВ, когда на ферритовые пластины устанавливаются для согласования пирамидальные элементы.
Поставленная задача состояла в разработке такого механического способа крепления пирамидальных элементов, который бы значительно упрощал монтажные работы при облицовке БЭК, позволял бы при замене пирамидального элемента демонтировать только тот элемент, который необходимо заменить, а также мог быть в дальнейшем использован при монтаже комбинированного ПЭВ, закрепляя на диэлектрической плите одновременно как ферритовую пластину, так и согласующий пирамидальный элемент.
Технический результат достигается тем, что крышка пирамидального контейнера состоит из двух частей, соединяющихся между собой, образуя в совокупности двухкоординатный узел крепления, при этом основная часть крышки выполняется с внутренней полостью в виде паза, имеющего форму соединенных между собой двух квадратов со сторонами, равными «а» и «b», а вспомогательная часть крышки представляет собой Т-образный двухуровневый вкладыш с цилиндрическим основанием первого уровня, имеющий внутреннее центральное отверстие для винтового элемента крепления вкладыша к рабочим поверхностям, при этом второй уровень вкладыша выполнен в виде квадратной шайбы со сторонами «с», размеры которой соответствуют формуле «а»<«с»<«b», что позволяет после соединения вкладыша с основной частью крышки и смещения всего пирамидального поглотителя вместе с крышкой в этом пазу относительно вкладыша на расстояние «с» образовать внутренний замок, благодаря которому осуществляется крепление пирамидального поглотителя.
Технический результат достигается также тем, что цилиндрическое основание первого уровня вкладыша имеет дополнительный выступ, диаметр которого «d» равен внутреннему диаметру отверстия ферритовой пластины, а высота равна минимальной толщине этой ферритовой пластины, входящей в состав комбинированного (гибридного) поглотителя электромагнитных волн, что позволяет единым винтовым элементом закрепить составной комбинированный поглотитель к рабочим поверхностям безэховых камер и экранированных помещений.
На чертеже Фиг. 1 изображен общий вид крепления прототипа, где 1 - корпус контейнера; 2 - радиопоглощающий заполнитель ПЭВ; 3 - герметизирующая крышка с Г-образными выступами для крепления ПЭВ; 4 - монтажные направляющие; 5 - поверхность БЭК.
На чертеже Фиг. 2 изображены составные части крышки контейнера ПЭВ и общий вид крепления заявляемого технического решения, где 1 - корпус контейнера; 2 - крышка с внутренней полостью в виде паза; 3 - Т-образный вкладыш; 4 - Т-образный вкладыш с выступом; 5 - винтовой элемент крепления вкладыша; 6 - ферритовая пластина комбинированного ПЭВ; 7 - диэлектрическая панель; 8 - радиопоглощающий заполнитель ПЭВ; 9 - координатное углубление.
Для изготовления крышки с пазом и вкладыша используются различные полимерные трудногорючие материалы, из которых изготавливается контейнер ПЭВ, в том числе полиэтилен, полистирол, полипропилен и др.
Отличительной особенностью предлагаемого технического решения является то, что дополнительные узлы крепления не нарушают герметичность внутреннего объема и полностью сохраняют радиотехнические характеристики ПЭВ.
Облицовка БЭК с использованием предлагаемого технического решения является простой операцией, в ней полностью отсутствуют технологии с клеевыми соединениями, и состоит в закреплении винтовым крепежом вкладышей по разметке на монтажных листах, профилях или рабочих поверхностях БЭК, а затем установке на них пирамидальных элементов ПЭВ. При варианте, когда осуществляется сборка комбинированного ПЭВ, вкладыши закрепляются с ферритовыми пластинами по разметке на диэлектрических панелях, которые затем монтируются к рабочим поверхностям БЭК. По окончании монтажных работ с диэлектрическими панелями на выступающие вкладыши устанавливают согласующие пирамидальные элементы комбинированного ПЭВ.
Предлагаемый способ крепления предусматривает замену вышедших из строя или механически поврежденных пирамидальных элементов ПЭВ или ферритовых пластин комбинированных поглотителей как в процессе сборки, так и сданных в эксплуатацию и функционирующих БЭК. При этом нет необходимости демонтировать значительное количество ПЭВ, добираясь до поврежденных контейнеров или пластин. Достаточно иметь доступ к основанию поврежденного пирамидального контейнера, в котором имеется специальное координатное углубление для рассверловки и доступа к винтовому элементу крепления. Для замены поврежденного пирамидального контейнера или ферритовой пластины необходимо выкрутить винтовой крепеж вместе с вкладышем, заменить поврежденный элемент и, закрепив вкладышем в обратном порядке составные части комбинированного ПЭВ, защелкнуть пирамидальный контейнер на крышку.
Существенным достоинством заявляемого изобретения является использование двухкоординатного узла крепления, который позволяет проводить монтаж контейнера пирамидального поглотителя в четырех направлениях, что важно при облицовочных работах в сопряженных углах рабочих поверхностей БЭК.
Технико-экономические преимущества предлагаемого технического решения очевидны и основаны на том, что данный способ крепления ПЭВ кардинально изменяет технологию монтажных работ, снижает трудоемкость, повышает качество и надежность соединения, исключает клеевые операции, обеспечивая экологическую безопасность обслуживающего персонала, что в совокупности снижает в несколько раз себестоимость затрат на облицовку БЭК.
1. Механический способ крепления пирамидальных контейнерных поглотителей электромагнитных волн к рабочим поверхностям безэховых камер и экранированных помещений, отличающийся тем, что крышка пирамидального контейнера состоит из двух частей, соединяющихся между собой, образуя в совокупности двухкоординатный узел крепления, при этом основная часть крышки выполняется с внутренней полостью в виде паза, имеющего форму соединенных между собой двух квадратов со сторонами, равными «а» и «b», а вспомогательная часть крышки представляет собой Т-образный двухуровневый вкладыш с цилиндрическим основанием первого уровня, имеющий внутреннее центральное отверстие для винтового элемента крепления вкладыша к рабочим поверхностям, при этом второй уровень вкладыша выполнен в виде квадратной шайбы со сторонами «с», размеры которой соответствуют формуле «а»<«с»<«b», что позволяет после соединения вкладыша с основной частью крышки и смещения всего пирамидального поглотителя вместе с крышкой в этом пазу относительно вкладыша на расстояние «с» образовать внутренний замок, благодаря которому осуществляется крепление пирамидального поглотителя.
2. Механический способ крепления пирамидальных контейнерных поглотителей по п. 1, отличающийся тем, что цилиндрическое основание первого уровня вкладыша имеет дополнительный цилиндрический выступ, диаметр которого «d» равен внутреннему диаметру отверстия ферритовой пластины, а высота равна минимальной толщине этой ферритовой пластины, входящей в состав комбинированного (гибридного) поглотителя электромагнитных волн, что позволяет единым винтовым элементом закрепить составной комбинированный поглотитель к диэлектрической панели для последующего монтажа на рабочих поверхностях безэховых камер и экранированных помещений.
