RU124473U1

RU124473U1 - DIPOLE-STRUCTURED RADIO-ABSORBING COATING

Info

Publication number: RU124473U1
Application number: RU2012117521/08U
Authority: RU
Inventors: Леонид Геннадиевич Устименко; Дмитрий Николаевич Владимиров; Наталья Анатольевна Лопаткина; Лев Михайлович Суслов; Елена Николаевна Хандогина
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Центральное Конструкторское Бюро Специальных Радиоматериалов"
Priority date: 2012-04-28
Filing date: 2012-04-28
Publication date: 2013-01-20

Abstract

1. Дипольно-структуированное радиопоглощающее покрытие, содержащее несколько скрепленных друг с другом установочных элементов из диэлектрического материала, имеющих ровные торцевые поверхности, в установочных элементах выполнены сквозные отверстия, оси которых направлены в сторону падающей электромагнитной волны, внутри каждого из отверстий соосно размещен один либо несколько радиопоглощающих цилиндрических элементов с радиально расходящимися гибкими микродиполями, отличающееся тем, что микродиполи обладают электропроводящими и магнитными свойствами.2. Дипольно-структуированное радиопоглощающее покрытие по п.1, отличающееся тем, что все радиопоглощающие цилиндрические элементы последовательно связаны друг с другом.1. A dipole-structured radar absorbing coating containing several bonded mounting elements made of dielectric material having even end surfaces, through holes are made in the mounting elements, the axes of which are directed towards the incident electromagnetic wave, one or more are coaxially placed inside each of the holes radar absorbing cylindrical elements with radially diverging flexible microdipoles, characterized in that the microdipoles are electrically conductive and magnetic properties. 2. The dipole-structured radar absorbing coating according to claim 1, characterized in that all the radar absorbing cylindrical elements are connected in series with each other.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в качестве радиопоглощающего средства для оснащения многофункциональных безэховых камер, предназначенных, в частности, для проведения испытаний радиоаппаратуры на электромагнитную совместимость и помехозащищенность.The utility model relates to electrical engineering and can be used as a radar absorbing means for equipping multifunctional anechoic chambers, designed, in particular, for testing radio equipment for electromagnetic compatibility and noise immunity.

Известно средство радиопоглощения, состоящее из трубчатых элементов, которые образуют объемную структуру с рельефной поверхностью, которая обращена в сторону падающей электромагнитной волны. Трубчатые элементы выполнены из материала, обладающего резистивными свойствами. (RU 2253927 С1, Н01Q 17/00, 2004 г). Для расширения рабочего частотного диапазона внутри элементов размещены клинообразные вкладыши, изготовленные из материала с электропроводящим слоем. Устройство имеет хорошее согласование с рабочим пространством и широкий диапазон эффективной работы. Недостатком известного устройства является низкая технологичность изготовления и высокая себестоимость, обусловленные сложностью конструкции и большой трудоемкостью изготовления.Known means of radio absorption, consisting of tubular elements that form a three-dimensional structure with a relief surface, which is facing the incident electromagnetic wave. The tubular elements are made of a material having resistive properties. (RU 2253927 C1, H01Q 17/00, 2004). To expand the working frequency range, wedge-shaped inserts made of a material with an electrically conductive layer are placed inside the elements. The device has good coordination with the workspace and a wide range of efficient operation. A disadvantage of the known device is the low manufacturability and high cost, due to the complexity of the design and the high complexity of manufacturing.

Наиболее близким к полезной модели является дипольно-структуированное радиопоглощающее покрытие, представляющее собой объемную радиопоглощающую структуру с рельефной поверхностью, которая обращена к падающей волне (RU 112511, Н01Q 17/00, 2011 г.). Устройство состоит из скрепленных между собой установочных элементов, например, трубчатой формы, в которых размещены радиопоглощающие цилиндрические элементы с радиально расходящимися гибкими микродиполями, которые обладают электропроводящими свойствами. Известное покрытие имеет узкий рабочий частотный диапазон, поэтому может быть эффективно использовано в безэховых камерах для ограниченного ряда исследований. Для проведения тестирования радиоаппаратуры на электромагнитную совместимость (ЭМС), при котором, согласно ГОСТ 5138.22-99, нижняя граница рабочего диапазона находится на частоте 30 МГц (λ=100 м), при оборудовании безэховой камеры известным покрытием для обеспечения работы необходимо, чтобы размер камеры намного превышал величину λ. Это требование объясняется тем, что данная длина волны предопределяет, что исследуемый объект находится в ближней зоне, где поле является преимущественно магнитным и, следовательно, наличие магнитных потерь в радиопоглощающем материале является обязательным. Однако радиопоглощающий материал известного покрытия имеет узкий рабочий диапазон, т.к. не имеет магнитных свойств и, следовательно, не может обеспечить наличия магнитных потерь падающей электромагнитной волны. Таким образом, проведение исследований аппаратуры на ЭМС (при использовании известного поглощающего покрытия) требует значительного увеличения габаритов безэховых камер.Closest to the utility model is a dipole-structured radar absorbing coating, which is a bulk radar absorbing structure with a relief surface that faces the incident wave (RU 112511, Н01Q 17/00, 2011). The device consists of mounting elements fastened together, for example, in a tubular form, in which radar absorbing cylindrical elements with radially diverging flexible microdipoles that have electrically conductive properties are placed. The known coating has a narrow operating frequency range, so it can be effectively used in anechoic chambers for a limited number of studies. To test the radio equipment for electromagnetic compatibility (EMC), in which, according to GOST 5138.22-99, the lower limit of the operating range is at a frequency of 30 MHz (λ = 100 m), when equipping an anechoic chamber with a known coating, it is necessary for the size of the chamber to ensure operation far exceeded the value of λ. This requirement is explained by the fact that this wavelength determines that the object under study is in the near zone, where the field is predominantly magnetic and, therefore, the presence of magnetic losses in the radar absorbing material is mandatory. However, the radar absorbing material of the known coating has a narrow operating range, as It has no magnetic properties and, therefore, cannot ensure the presence of magnetic losses of the incident electromagnetic wave. Thus, conducting research on EMC equipment (using a known absorbent coating) requires a significant increase in the dimensions of anechoic chambers.

Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели, является расширение рабочего диапазона радиопоглощающего покрытия, необходимого для проведения более широкого спектра исследований, в том числе и на электромагнитную совместимость.The technical result that can be achieved using the utility model is to expand the working range of the radar absorbing coating necessary for a wider range of studies, including electromagnetic compatibility.

Технический результат при осуществлении полезной модели достигается за счет того, что в дипольно-структуированном радиопоглощающем покрытии, содержащем несколько скрепленных друг с другом установочных элементов из диэлектрического материала, имеющих ровные торцевые поверхности, в установочных элементах выполнены сквозные отверстия, оси которых направлены в сторону падающей электромагнитной волны, внутри каждого из отверстий соосно размещен один либо несколько радиопоглощающих цилиндрических элементов с радиально расходящимися гибкими микродиполями, которые обладают электропроводящими и магнитными свойствами, при этом все радиопоглощающие цилиндрические элементы могут быть последовательно связаны друг с другом.The technical result in the implementation of the utility model is achieved due to the fact that in the dipole-structured radar absorbing coating containing several fastened mounting elements made of dielectric material having even end surfaces, through holes are made in the mounting elements, the axes of which are directed towards the incident electromagnetic waves, inside each of the holes one or more radar-absorbing cylindrical elements with radially diverging low microdipoles, which have electrically conductive and magnetic properties, while all the radar absorbing cylindrical elements can be connected in series with each other.

На чертеже изображена конструкция радиопоглощающего покрытия (поперечный разрез).The drawing shows the design of the radar absorbing coating (cross section).

Устройство содержит несколько скрепленных друг с другом установочных элементов 1, в которых выполнены сквозные отверстия. Внутри каждого из отверстий соосно установлен один либо несколько радиопоглощающих цилиндрических элементов 2 с радиально расходящимися гибкими микродиполями, выполненными из материала, который обладает электропроводящими и магнитными свойствами. Для упрощения технологии изготовления покрытия все радиопоглощающие цилиндрические элементы могут быть последовательно связаны друг с другом, представляя собой единое целое.The device comprises several mounting elements 1 fastened to each other, in which through holes are made. One or more radar absorbing cylindrical elements 2 with radially diverging flexible microdipoles made of a material that has electrically conductive and magnetic properties are coaxially installed inside each of the holes. To simplify the manufacturing technology of the coating, all radar absorbing cylindrical elements can be connected in series with each other, representing a single whole.

Форма боковых наружных поверхностей установочных элементов 1 может быть любая: цилиндрическая, прямоугольная и т.д. Установочные элементы могут быть скреплены друг с другом при помощи клея, жгутов, прошивки. Соединение элементов друг с другом также может быть осуществлено за счет их выполнения заодно в виде единой панели, в которой выполнены сквозные отверстия.The shape of the lateral outer surfaces of the mounting elements 1 can be any: cylindrical, rectangular, etc. Installation elements can be fastened to each other with glue, plaits, firmware. The connection of elements with each other can also be carried out by performing them at the same time in the form of a single panel, in which through holes are made.

Установочные элементы 1 изготовлены из диэлектрического материала, сохраняющего форму, например, многослойного картона либо пластика.The mounting elements 1 are made of a dielectric material that retains its shape, for example, multilayer cardboard or plastic.

Радиопоглощающие элементы 2, имеют форму «мишуры», т.е. цилиндра с радиально-расходящимися микродиполями. Микродиполи изготовлены из электропроводящего материала, обладающего также магнитными свойствами, например, наноструктурного ферромагнитного провода в стеклянной изоляции.The radar absorbing elements 2 are in the form of “tinsel”, i.e. cylinder with radially diverging microdipoles. Microdipoles are made of an electrically conductive material that also has magnetic properties, for example, nanostructured ferromagnetic wires in glass insulation.

В готовом изделии скрепленные между собой установочные элементы 1 с размещенными внутри них элементами 2 образуют радиопоглощающую структуру с наружной поверхностью, обращенной к падающей волне.In the finished product, the mounting elements 1 fastened together with the elements 2 placed inside them form a radio-absorbing structure with the outer surface facing the incident wave.

Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.

Исследование объекта на электромагнитную совместимость при длине падающей электромагнитной волны порядка 100 М предопределяет его нахождение в ближней зоне, в которой поле является преимущественно магнитным, поэтому наличие магнитных потерь в радиопоглощающем материале является определяющим.The study of the object for electromagnetic compatibility at an incident electromagnetic wavelength of about 100 M determines its location in the near zone, in which the field is predominantly magnetic, so the presence of magnetic losses in the radar absorbing material is decisive.

Уровень комплексной магнитной проницаемости покрытия зависит от свойств и количества поглощающего материала, а также количества поглощающего материала в каждом из установочных элементов (числа цилиндрических элементов на единицу площади покрытия), размеров радиопоглощающих элементов, а также от соотношения их размеров с диаметрами установочных отверстий, т.е. величин, которые можно изменять.The level of complex magnetic permeability of the coating depends on the properties and quantity of the absorbing material, as well as the amount of absorbing material in each of the mounting elements (the number of cylindrical elements per unit area of the coating), the sizes of the radio-absorbing elements, as well as the ratio of their sizes to the diameters of the mounting holes, t. e. quantities that can be changed.

Таким образом, с помощью выбора оптимальных конструкций радиопоглощающих и установочных элементов, а также количества поглощающего материала в каждом из установочных элементов, можно обеспечить эффективную заданную величину рабочего частотного диапазона защитного материала, гарантирующую возможность проведения широкого спектра исследований, в том числе тестирования оборудования на электромагнитную совместимость, а также на помехозащищенность в малогабаритных безэховых камерах.Thus, by choosing the optimal designs of the radar absorbing and mounting elements, as well as the amount of absorbing material in each of the mounting elements, it is possible to provide an effective specified value of the working frequency range of the protective material, which guarantees the possibility of a wide range of studies, including testing the equipment for electromagnetic compatibility , as well as noise immunity in small anechoic chambers.

Осуществление полезной модели обеспечивает возможность ее использования для различного вида исследований, требующих широкого диапазона рабочих частот.The implementation of the utility model provides the possibility of its use for various types of studies requiring a wide range of operating frequencies.

Claims

1. A dipole-structured radar absorbing coating containing several bonded mounting elements made of dielectric material having even end surfaces, through holes are made in the mounting elements, the axes of which are directed towards the incident electromagnetic wave, one or more are coaxially placed inside each of the holes radar absorbing cylindrical elements with radially diverging flexible microdipoles, characterized in that the microdipoles are electrically conductive and magnetic properties.

2. The dipole-structured radar absorbing coating according to claim 1, characterized in that all the radar absorbing cylindrical elements are connected in series with each other.