RU96700U1 - ELECTROMAGNETIC WAVE ABSORBER - Google Patents

Abstract

1. Поглотитель электромагнитных волн, содержащий сетчатую основу, в каждую ячейку каждого из рядов одного направления которой вплетен один либо несколько радиопоглощающих фрагментов, представляющих собой гибкие цилиндрические элементы с радиально расходящимися от них электропроводящими микродиполями, радиопоглощающие фрагменты выполнены из заготовок, профиль боковых сторон которых имеет вид чередующихся выступов и впадин, при этом профили заготовок вплетенных в одну ячейку радиопоглощающих фрагментов отличны друг от друга. ! 2. Поглотитель электромагнитных волн по п.1, отличающийся тем, что в каждую ячейку каждого из рядов другого направления сетчатой основы вплетен один либо несколько радиопоглощающих фрагментов, профили боковых сторон заготовок которых отличны друг от друга. 1. An electromagnetic wave absorber containing a mesh base, in each cell of each of the rows of the same direction one or more radio-absorbing fragments are woven, which are flexible cylindrical elements with electrically conductive microdipoles radially diverging from them, the radio-absorbing fragments are made of blanks, the side profile of which has the appearance of alternating protrusions and depressions, while the profiles of the blanks woven into one cell of the radar absorbing fragments are different from each other. ! 2. The electromagnetic wave absorber according to claim 1, characterized in that one or several radio-absorbing fragments, the profiles of the sides of the blanks of which are different from each other, are woven into each cell of each row of a different direction of the mesh base.

Description

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в качестве маски - перекрытия, скрывающей расположенный под ней объект от систем наблюдения радиолокационного обнаружения, а также в качестве защитного средства, предназначенного для локализации электромагнитных излучений приборов, защиты от повышенного уровня электромагнитных излучений радиоэлектронной аппаратуры, носителей информации и биологических объектов.The utility model relates to electrical engineering and can be used as a mask - overlap, hiding the object located beneath it from surveillance systems for radar detection, as well as a protective tool designed to localize electromagnetic radiation of devices, to protect against an increased level of electromagnetic radiation of electronic equipment, carriers information and biological objects.

Известно устройство, предназначенное для уменьшения радиолокационной видимости объекта (1). Защитное средство представляет собой поглотитель электромагнитных волн, выполненный в виде сетчатой опоры, в которую вплетены радиопоглощающие гибкие элементы, каждый из которых состоит из радиально расходящихся электропроводящих микродиполей. На опоре размещены прозрачные для электромагнитного излучения держатели, которые закреплены на сетке с помощью цилиндрических элементов.A device is known for reducing radar visibility of an object (1). The protective agent is an electromagnetic wave absorber made in the form of a mesh support into which radar absorbing flexible elements are woven, each of which consists of radially diverging electrically conductive microdipoles. On the support are holders transparent to electromagnetic radiation, which are fixed to the grid using cylindrical elements.

Известное устройство обладает высокой степенью защиты от электромагнитного излучения в широком рабочем диапазоне частот, однако конструктивно осложнено держателями.The known device has a high degree of protection against electromagnetic radiation in a wide operating frequency range, however, structurally complicated by the holders.

Наиболее близким к полезной модели является защитное устройство, содержащее сетчатую основу, в которую вплетены гибкие цилиндрические элементы с радиально расходящимися от них одинаковыми по длине электропроводящими микродиполями (2). Недостатком известного устройства является относительно низкая эффективность защиты от электромагнитного излучения из-за высокого коэффициента отражения от внешней поверхности. Данный недостаток объясняется недостаточно полным согласованием импедансов свободного пространства и защитного материала, что является следствием постоянства плотности поглощающего материала по отношению к падающей волне (т.к. длина всех микродиполей по радиусу одинакова).Closest to the utility model is a protective device containing a mesh base into which flexible cylindrical elements are woven with radially diverging from them electrically conductive microdipoles of equal length (2). A disadvantage of the known device is the relatively low efficiency of protection against electromagnetic radiation due to the high coefficient of reflection from the outer surface. This drawback is due to insufficient coordination of the impedances of the free space and the protective material, which is a consequence of the constancy of the density of the absorbing material with respect to the incident wave (since the length of all microdipoles along the radius is the same).

Техническим результатом, которого можно достичь при использовании полезной модели, является повышение эффективности защиты от электромагнитного излучения.The technical result that can be achieved using the utility model is to increase the efficiency of protection against electromagnetic radiation.

Технический результат достигается за счет того, что в поглотителе электромагнитных волн, содержащем сетчатую основу, в каждую ячейку каждого из рядов одного направления которой вплетен один либо несколько радиопоглощающих фрагментов, представляющих собой гибкие цилиндрические элементы с радиально расходящимися от них электропроводящими микродиполями, радиопоглощающие фрагменты выполнены из заготовок, профиль боковых сторон которых имеет вид чередующихся выступов и впадин, при этом профили заготовок вплетенных в одну ячейку радиопоглощающих фрагментов отличны друг от друга. При этом в каждую ячейку каждого из рядов другого направления сетчатой основы может быть вплетен один либо несколько радиопоглощающих фрагментов, профили боковых сторон заготовок которых отличны друг от друга.The technical result is achieved due to the fact that in the absorber of electromagnetic waves containing a mesh base, in each cell of each of the rows of one direction which one or several radio-absorbing fragments are woven, which are flexible cylindrical elements with electrically conductive microdipoles radially diverging from them, the radio-absorbing fragments are made of blanks, the profile of the sides of which has the form of alternating protrusions and depressions, while the profiles of the blanks woven into one radio cell -absorbing fragments differ from each other. At the same time, one or several radio-absorbing fragments, the profiles of the sides of the blanks of which are different from each other, can be woven into each cell of each row in a different direction of the mesh base.

На Фиг.1 изображена конструкция устройства.Figure 1 shows the design of the device.

На Фиг.2 изображена заготовка для изготовления цилиндрических элементов с радиально расходящимися от них электропроводящими микродиполями.Figure 2 shows a workpiece for the manufacture of cylindrical elements with radially diverging from them electrically conductive microdipoles.

Устройство (Фиг.1) содержит сетчатую основу 1, в каждую ячейку каждого из рядов одного направления которых вплетен один либо несколько радиопоглощающих фрагментов 2. Фрагменты 2 представляют собой гибкие цилиндрические элементы с радиально расходящимися от них электропроводящими микродиполями, выполненными из скрученной спиралеобразно вдоль оси заготовки 3. Профиль боковых сторон заготовки 3 (Фиг.2) имеет вид чередующихся выступов и впадин. Профили боковых сторон заготовок 3 радиопоглощающих фрагментов 2, вплетенных в соответствующую ячейку, отличны друг от друга.The device (Figure 1) contains a mesh base 1, in each cell of each of the rows of one direction which is woven one or more radar absorbing fragments 2. Fragments 2 are flexible cylindrical elements with electrically conductive microdipoles radially diverging from them, made of twisted helically along the axis of the workpiece 3. The profile of the sides of the workpiece 3 (Figure 2) has the form of alternating protrusions and depressions. The profiles of the sides of the blanks 3 of the radar absorbing fragments 2 woven into the corresponding cell are different from each other.

В каждую ячейку каждого из рядов другого направления сетчатой основы 1 могут быть вплетены один либо несколько радиопоглощающих узлов 2, профили боковых сторон заготовок которых отличны друг от друга.In each cell of each of the rows of the other direction of the mesh base 1, one or more radio-absorbing units 2 can be woven, the profiles of the sides of the blanks of which are different from each other.

Очертание контуров чередующихся выступов и впадин боковых сторон заготовок 3 подбирается экспериментально в соответствии с требуемым законом изменения количества поглощающего материала.The outline of the alternating protrusions and depressions of the sides of the blanks 3 is selected experimentally in accordance with the required law of change in the amount of absorbing material.

Чередующиеся выступы (впадины) могут иметь вид ломаной зигзагообразной линии либо плавно огибающей кривой, изменяющейся в соответствии с функцией, которая зависит от требуемых радиотехнических характеристик материала устройства и определяется экспериментально.Alternating protrusions (depressions) may take the form of a broken zigzag line or a smoothly enveloping curve that varies in accordance with a function that depends on the required radio-technical characteristics of the material of the device and is determined experimentally.

Конструктивно радиопоглощающие элементы изготовляются по известной технологии, предусматривающей спиралеобразное скручивание вокруг собственной оси заготовки 3 заданного профиля (предварительно разрезанной на тонкие полоски, соответствующие расположению и размерам микродиполей в ткани заготовки).Structurally, the radar absorbing elements are manufactured according to the known technology, which provides for spiral twisting around the own axis of the workpiece 3 of a given profile (previously cut into thin strips corresponding to the location and size of the microdipoles in the workpiece fabric).

Микродиполи, представляющие собой отрезки резистивных нитей, могут быть изготовлены из комплексной стеклонити с электропроводящим углеродным покрытием, например, сажей. Изготовление микродиполей и их окраска производится на стандартном техническом оборудовании.Microdipoles, which are segments of resistive filaments, can be made of complex glass fibers with an electrically conductive carbon coating, for example, soot. The manufacture of microdipoles and their coloring is carried out using standard technical equipment.

Сетчатая основа может быть выполнена из вискозно-лавсановых нитей. Шаг переплетения, размеры ячеек сетчатой основы, расстояние между микродиполями, их величина и количество вплетенных в сетчатую основу радиопоглощающих узлов зависят от рабочего частотного диапазона и степени необходимого ослабления энергии отраженной электромагнитной волны.The mesh base can be made of viscose-mylar threads. The interweaving step, the mesh size of the mesh base, the distance between the microdipoles, their size and the number of absorbing nodes woven into the mesh base depend on the operating frequency range and the degree of necessary attenuation of the energy of the reflected electromagnetic wave.

Защищаемый от электромагнитного воздействия объект размещают под съемным поглощающим покрытием, которое может иметь вид ковриков, штор, экранов и т.п. Электромагнитные волны, падающие из свободного пространства, попадают на элементы покрытия, поглощаясь и диффузно рассеиваясь в объеме. При этом наряду с процессами поглощения электромагнитных волн, обусловленными диэлектрическими потерями в микродиполях, имеют место процессы многократного отражения и переотражения падающих волн от микродиполей, сопровождающиеся поглощением энергии электромагнитных волн. Изменение объемной проводимости и плотности поглощающего материала для падающей волны происходит в соответствии с выбранным законом чередования и рельефом выступов (впадин) в профилях разверток поглощающих фрагментов и количеством вплетенных в сетчатую основу радиопоглощающих узлов. При произвольном направлении падающих волн их обратное отражение сводится к минимуму. Это происходит благодаря тому, что волны поглощаются в объемной ворсистой структуре, образованной хаотично расположенными в пространстве микродиполями.The object protected from electromagnetic interference is placed under a removable absorbing coating, which may take the form of rugs, curtains, screens, etc. Electromagnetic waves incident from free space fall on the coating elements, being absorbed and diffusely scattering in the volume. Moreover, along with the processes of absorption of electromagnetic waves due to dielectric losses in microdipoles, there are processes of multiple reflection and re-reflection of incident waves from microdipoles, accompanied by absorption of energy of electromagnetic waves. The change in the bulk conductivity and density of the absorbing material for the incident wave occurs in accordance with the chosen law of alternation and the relief of the protrusions (troughs) in the profiles of the sweeps of the absorbing fragments and the number of radio-absorbing nodes woven into the mesh base. With an arbitrary direction of the incident waves, their back reflection is minimized. This is due to the fact that the waves are absorbed in a voluminous fleecy structure formed by randomly distributed microdipoles in space.

Переплетение радиопоглощающих элементов, имеющих вид «ершиков», образует устойчивую объемную структуру. Из-за хаотичного расположения микродиполей по всему объему радиопоглощающего материала обеспечивается его изотропность, т.е. независимость коэффициента отражения электромагнитных волн от ориентации в пространстве.The interweaving of radar absorbing elements in the form of "brushes" forms a stable volumetric structure. Due to the random arrangement of microdipoles throughout the volume of the radar absorbing material, its isotropy is ensured, i.e. independence of the reflection coefficient of electromagnetic waves from spatial orientation.

Благодаря разной плотности поглощающего материала по глубине защитного покрытия происходит более плавный вход падающей волны, что улучшает радиотехнические характеристики устройства (уменьшается коэффициент отражения и расширяется эффективный рабочий диапазон длин волн), следствием чего является повышение степени защиты. Обеспечение надежного и стабильного уровня защиты при любых изменениях расположения поглотителя в пространстве делает его универсальным в применении.Due to the different density of the absorbing material, a smoother entrance of the incident wave occurs over the depth of the protective coating, which improves the radio technical characteristics of the device (the reflection coefficient decreases and the effective operating range of wavelengths extends), which results in an increase in the degree of protection. Providing a reliable and stable level of protection for any changes in the location of the absorber in space makes it universal in application.

Ворсистая поверхность покрытия, имеющая защитную окраску, обладает высокой степенью оптической маскировки, т.к. полностью имитирует натуральные условия, делая защищаемый объект малозаметным в оптическом диапазоне.The fleecy surface of the coating, which has a protective color, has a high degree of optical masking, because completely imitates natural conditions, making the protected object hardly noticeable in the optical range.

С помощью изменения количества вплетаемых в ячейки радиопоглощающих узлов, а также формы и размеров их заготовок можно подстраиваться под разный частотный диапазон электромагнитного излучения.By changing the number of absorbing nodes woven into the cells, as well as the shape and size of their blanks, it is possible to adapt to different frequency ranges of electromagnetic radiation.

Переход на новый частотный диапазон достигается также за счет изменения шага переплетения, размеров ячеек сетчатой основы, расстояния между диполями и их длины.The transition to a new frequency range is also achieved by changing the interweaving step, mesh sizes of the mesh base, distance between dipoles and their length.

Высокая эффективность защиты делают данный поглотитель электромагнитных волн наиболее предпочтительным при решении проблем защиты разного вида объектов от электромагнитных излучений.High protection efficiency makes this absorber of electromagnetic waves the most preferable when solving problems of protecting various types of objects from electromagnetic radiation.

Составитель: Е.Н. ХандогинаCompiled by E.N. Handogina

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:Sources of information taken into account when compiling the description:

RU 2037931, Н01Q 17/00, 1992 г.RU 2037931, H01Q 17/00, 1992

RU 2322736, Н01Q 17/00, 2006 г.RU 2322736, H01Q 17/00, 2006

Claims (2)

1. Поглотитель электромагнитных волн, содержащий сетчатую основу, в каждую ячейку каждого из рядов одного направления которой вплетен один либо несколько радиопоглощающих фрагментов, представляющих собой гибкие цилиндрические элементы с радиально расходящимися от них электропроводящими микродиполями, радиопоглощающие фрагменты выполнены из заготовок, профиль боковых сторон которых имеет вид чередующихся выступов и впадин, при этом профили заготовок вплетенных в одну ячейку радиопоглощающих фрагментов отличны друг от друга.1. An electromagnetic wave absorber containing a mesh base, in each cell of each of the rows of the same direction one or more radio-absorbing fragments are woven, which are flexible cylindrical elements with electrically conductive microdipoles radially diverging from them, the radio-absorbing fragments are made of blanks, the side profile of which has the appearance of alternating protrusions and depressions, while the profiles of the blanks woven into one cell of the radar absorbing fragments are different from each other. 2. Поглотитель электромагнитных волн по п.1, отличающийся тем, что в каждую ячейку каждого из рядов другого направления сетчатой основы вплетен один либо несколько радиопоглощающих фрагментов, профили боковых сторон заготовок которых отличны друг от друга.

2. The electromagnetic wave absorber according to claim 1, characterized in that one or several radio-absorbing fragments, the profiles of the sides of the blanks of which are different from each other, are woven into each cell of each row of a different direction of the mesh base.