SU1786567A1

SU1786567A1 - Electromagnetic wave absorber

Info

Publication number: SU1786567A1
Application number: SU904824026A
Authority: SU
Inventors: Boris G Bystrov; Vladimir V Dobrovenskij; Vadim A Kleshchevnikov; Igor K Kupriyanov; Dmitrij I Mirovitskij
Original assignee: Mo I Radiotech
Priority date: 1990-05-07
Filing date: 1990-05-07
Publication date: 1993-01-07

Description

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для создания покрытий, поглощающих электромагнитные волны миллиметрового СВЧ-диапазона.The invention relates to radio engineering and can be used to create coatings that absorb electromagnetic waves of the millimeter microwave range.

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).Absorbers of electromagnetic waves are widely known, in which the absorbing elements are made of ferritic materials, and paint, primer, polymer resin layers, or plastic are used as a binder (1).

Основным недостатком таких поглотителей является наличие высокого коэффициента отражения из-за отсутствия затухания волн миллиметрового диапазона.The main disadvantage of such absorbers is the presence of a high reflection coefficient due to the absence of attenuation of millimeter-wave waves.

Наиболее близок к предлагаемому поглотитель электромагнитных волн (2), содержащий композиционный поверхностный слой, состоящий из смеси волокон с удельным сопротивлением более 10⁴ ом· см и полимера. Поглощающий слой выполнен из композиционного материала, содержащего волокна карбида кремния, имеющие удельное сопротивление от 10’² до 10⁴ ом-см, путем пропитки полимером промежутков между волокнами, после того как из них были выполнены такие изделия либо струк- S туры с однонаправленными волокнами.LClosest to the proposed electromagnetic wave absorber (2), containing a composite surface layer consisting of a mixture of fibers with a specific resistance of more than 10 ⁴ ohm · cm and a polymer. The absorbent layer is made from a composite material containing silicon carbide fibers having a resistivity of from 10 ^"2 to 10 ⁴ ohms-cm, by impregnating the polymer interstices between the fibers, after they have been made from such products or S structure with unidirectional fibers tours .L

Недостатком известного поглотителя является сравнительно высокий коэффици- Г ент отражения (более 10%), поскольку необеспечивается эффективное поглощениеЕ 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.A disadvantage of the known absorber is a relatively high reflection coefficient (more than 10%), since the effective absorption of E radio waves of a given frequency range is not ensured due to the difficulties in obtaining strong fibers of silicon carbide of large length with a specific resistivity,. The purpose of the invention is to reduce the reflection coefficient of radio waves to a value not exceeding 5% in power in the range from 30 to 100 GHz.

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.....This goal is achieved by the fact that in the absorber of electromagnetic waves, made in the form of three layers: the outer and lower of the dielectric materials and the middle layer of the electrically conductive material located between them, the outer and lower layers are made of a dielectric material with a dielectric constant of 1.2-1.4 0.5-1.0 mm thick and 0.2 ± 0.05 mm, respectively, and the middle layer is made of an electrically conductive material with a resistivity of 0.1-15 Ohm · cm and a thickness of .....

1786567 А11786567 A1

Толщины внешнего и нижних слоев позволяет осуществлять эффективное интерференционное гашение падающей электромагнитной волны при минимальном ее отражении от наружной поверхности. 5 Средний слой может быть, например, изготовлен из углеграфитовой ткан|1, пропитанный полимерным связующим, и является эффективным поглотителем электромагнитного излучения с большими потерями.The thickness of the outer and lower layers allows effective interference cancellation of the incident electromagnetic wave with minimal reflection from the outer surface. 5 The middle layer can, for example, be made of carbon-graphite fabric | 1, impregnated with a polymer binder, and is an effective absorber of electromagnetic radiation with large losses.

На чертеже представлено поперечное сечение поглотителя электромагнитных волн.The drawing shows a cross section of an absorber of electromagnetic waves.

Поглотитель содержит внешний радиопрозрачный слой 1, радиопоглощающий средний слой 2 и радиопрозрачный нижний слой 3.The absorber comprises an outer radiolucent layer 1, a radar absorbing middle layer 2 and a radiolucent lower layer 3.

В таком поглотителе интерференционное гашение падающей электромагнитной волны происходит вблизи наружной поверхности радиопоглощающего среднего слоя 2. При этом к плоскости интерференционного' гашения должны прийти прямая и отраженная волны с максимумами амплитуд и в противофазе. Это условие выполняется, если 25 плоскость интерференционного гашения располагается на расстоянии четверти длины от отражающей поверхности, на которой расположен поглотитель.In such an absorber, the interference cancellation of the incident electromagnetic wave occurs near the outer surface of the radio-absorbing middle layer 2. In this case, the direct and reflected waves with maxima of amplitudes and in antiphase should come to the plane of interference cancellation. This condition is fulfilled if the interference damping plane 25 is located at a quarter-length distance from the reflective surface on which the absorber is located.

Наличие внутреннего (согласующего) 30 слоя определенной толщины позволяет расположить наружную, поверхность среднего (поглощающего) слоя на расстоянии от отражающей поверхности, несколько большемThe presence of an internal (matching) 30 layer of a certain thickness allows you to arrange the outer, surface of the middle (absorbing) layer at a distance from the reflecting surface, slightly larger

Аср/4 (Лер - средняя длина волны в выбранном диапазоне).Asr / 4 (Lehr - the average wavelength in the selected range).

Максимум амплитуды падающей воль/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, изза затухания в слое 2, отраженная волнычто позволяет достичь минимального коэффициента отражения.The maximum amplitude of the incident will / s in the plane of interference cancellation is provided by the thickness of the outer layer 1 of the absorber. Thus, near the outer surface of the middle layer 2 of the absorber, the incident and weakened interact in antiphase during interference, due to attenuation in layer 2, the reflected wave, which allows to achieve a minimum reflection coefficient.

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.High radio transparency of the dielectric layers 1.3 can be achieved by applying a foamed polymer, for example, an epoxy-diane resin with a hardener, to the surface of the middle radio-absorbing layer 2.

Claims

Claim

An electromagnetic wave absorber made in the form of three layers: the outer and lower dielectric materials and the middle layer of electrically conductive material located between them, characterized in that, in order to reduce the reflection coefficient, the outer and lower layers are made of a dielectric material with a dielectric constant 1 , 2-1,4, with a thickness of 0.5-1.0 mm and 0.2 ± 0.05 mm, respectively, and the middle layer is made of an electrically conductive material with a resistivity of 0.1-15 Ohm ”cm and a thickness of 0.5 mm

Compiled by V. Dobrovensky Editor, T. Fedotov Tehred M. Morgenthal Corrector N. Keschel

Order 252 Circulation Subscription '

VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discoveries under the State Committee for Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., 4/5

Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, 101 Gagarin St.