Поглотитель электромагнитных волн

Изобретение относится к антенной технике, в частности к поглотителям электромагнитных волн, используемых в конструкциях антенн для оптимизации их радиотехнических характеристик, устранения резонансных явлений и уменьшения паразитных отражений от проводящих объектов, расположенных вблизи антенн.

Поглотитель электромагнитных волн состоит из эпоксидно-эластомерного связующего, в котором распределен магнитный наполнитель - нанокристаллический порошок, представляющий собой частицы сплава Fe-Cu-Nb-Si-B с нанокристаллической структурой с содержанием в частицах сплава нанокристаллов соединений α-(Fe,Si) объемной плотностью (2,8÷2,9)·10-5 1/нм3, при следующем соотношение компонентов, мас.ч.:

эпоксидный эластомер 100 отвердитель 10 нанокристаллический порошок 200÷700,

при этом нанокристаллический порошок имеет размер частиц от 1 до 100 мкм. Технический результат - использование нового поглотителя обеспечило уменьшение коэффициента отражения в нижней и верхней части диапазона УВЧ, при удовлетворительном коэффициенте отражения в средней части диапазона, монотонность формы диаграмм направленности малогабаритной широкополосной антенны. 1 ил.

 

Изобретение относится к антенной технике, в частности к поглотителям электромагнитных волн, используемых в конструкциях антенн для оптимизации их радиотехнических характеристик, устранения резонансных явлений и уменьшения паразитных отражений от проводящих объектов, расположенных вблизи антенн.

При разработке широкополосных малогабаритных антенн, работающих в диапазоне ультравысоких частот (УВЧ) в качестве поглотителей могут быть применены ферритовые плиты-адсорберы компаний Cuming Microwave и Frankonia стандартных размеров 100×100 мм и толщиной от 5,4 до 6,7 мм. Преимуществом ферритовых поглотителей в УВЧ диапазоне является то, что, несмотря на малую толщину, они обеспечивают очень хорошие характеристики по коэффициенту отражения до -30÷ -37 дБ, что важно для малогабаритных антенн. Существенным недостатком ферритовых поглотителей является ограничение по верхней рабочей частоте - 1 ГГц, сложность их механической обработки и относительно высокая стоимость. Использование гидроабразивной обработки при изготовлении поглотителей сложной формы существенно снижает технологичность, усложняет процесс конструирования антенн и приводит к увеличению их массы.

Известен поглотитель электромагнитных волн (патент RU 2414029) на основе эпоксидно-эластомерного связующего с магнитным порошком нанокристаллического сплава Fe-Cu-Nb-Si-B с нанокристаллической структурой и размером частиц от 1 до 50 мкм, содержащий также нанокристаллы соединений α-(Fe,Si) объемной плотностью (2,8÷2,9)·10-5 1/нм3 в определенных соотношениях. Недостатком этого поглотителя является увеличенный коэффициент отражения в диапазоне 0,3-1,0 ГГц.

Целью данного изобретения является создание поглотителя электромагнитных волн для широкополосных малогабаритных антенн, работающих в диапазоне ультравысоких частот с пролонгацией в область частот больших 1 ГГц одновременно с технологичностью его изготовления.

Указанная цель достигается тем, что поглотитель электромагнитных волн, состоящий из эпоксидно-эластомерного связующего, в котором распределен магнитный наполнитель - нанокристаллический порошок, представляющий собой частицы сплава Fe-Cu-Nb-Si-B с нанокристаллической структурой с содержанием в частицах сплава нанокристаллов соединений α-(Fe,Si) объемной плотностью (2,8÷2,9)·10-5 1/нм3, имеет следующее соотношение компонентов, масс.ч.:

эпоксидный эластомер 100
отвердитель 10
нанокристаллический порошок 200÷700,

при этом нанокристаллический порошок имеет размер частиц от 1 до 100 мкм.

Выбор полимерной матрицы определяется эксплуатационными и технологическими характеристиками.

На рис.1 приведены сравнительные измерения по коэффициенту отражения поглотителей Cuming Microwave, Frankonia и нового поглотителя.

С целью практического подтверждения применения нового поглотителя была разработана малогабаритная комбинированная спиральная антенна при соотношении диаметра антенны к нижней длине волны, например, 0,134, работающая в диапазоне 0,3-1 ГГц. В качестве поглотителей в основании антенны перед металлическим экраном были применены: ферритовые плиты-адсорберы компаний Cuming Microwave в первом случае, Frankonia во втором и новый поглотитель в третьем случае.

Все три указанные антенны при этом обеспечивали требуемые радиотехнические характеристики в диапазоне 0,3÷1,0 ГГц по КСВН, диаграммам направленности, коэффициенту усиления, эллиптичности, уровню боковых и задних лепестков.

Кроме измерений по РТХ были проведены сравнительные измерения по коэффициенту отражения поглотителей Cuming Microwave, Frankonia и нового поглотителя. Измерения проводились в диапазоне частот 307÷600 МГц. Образцы поглотителей с металлической подложкой устанавливались в раскрыве металлического рупора, размер раскрыва 495×435 мм. Относительные данные измерений приведены на рис.1, где видно, что в зонах 307÷375 и 560÷600 МГц новый поглотитель имеет наименьший коэффициент отражения по сравнению с зарубежными поглотителями, при этом кривизна линии зависимости коэффициента отражения зарубежных поглотителей значительно больше, чем у нового поглотителя. На основании данных измерений можно сделать вывод, что в области нижних, а это особенно важно для малогабаритных антенн, и высоких частот УВЧ диапазона, новый поглотитель имеет лучшие и более перспективные параметры.

Дополнительным преимуществом нового поглотителя является возможность изготовления деталей сложной конфигурации путем обычной механической обработки, а также по сравнению с ферритами существенно низкая стоимость.

Далее были проведены следующие испытания антенны с новым поглотителем:

- испытание на воздействие циклического изменения температур при температуре -60°C - 2 ч, +85°C - 2 ч, всего 10 циклов;

- испытание на устойчивость при воздействии случайной вибрации в диапазоне частот 5-2000 Гц со средним значением суммарного ускорения 12,5 g;

- испытание на вибропрочность и виброустойчивость в диапазоне частот 5-2000 Гц с продолжительностью испытаний по 3 мин (вибропрочность) и по 9 ч (виброустойчивость) по осям x, y, z;

- испытание на воздействие повышенной влажности 96-100% при температуре +35-+55°C в течение 10 суток;

- испытание на воздействие повышенной температуры +85°C - 2 ч, +120°C - 3 мин;

- испытание на воздействие пониженной температуры -60°C - 2 ч.

Результаты испытаний положительные.

Таким образом, использование нового поглотителя позволило:

- обеспечить уменьшение коэффициента отражения в нижней и верхней части диапазона УВЧ, при удовлетворительном коэффициенте отражения в средней части диапазона;

- обеспечить монотонность формы диаграмм направленности малогабаритной широкополосной антенны в области УВЧ;

- обеспечить стабильность радиотехнических характеристик антенны;

- улучшить технологичность изготовления поглотителей.

Поглотитель электромагнитных волн, состоящий из эпоксидно-эластомерного связующего, в котором распределен магнитный наполнитель - нанокристаллический порошок, представляющий собой частицы сплава Fe-Cu-Nb-Si-B с нанокристаллической структурой с содержанием в частицах сплава нанокристаллов соединений α-(Fe,Si) объемной плотностью (2,8÷2,9)·10-5 1/нм3, отличающийся тем, что имеет следующее соотношение компонентов, мас.ч.:

эпоксидный эластомер 100
отвердитель 10
нанокристаллический порошок 200÷700,

при этом нанокристаллический порошок имеет размер частиц от 1 до 100 мкм.



 

Похожие патенты:
Заявленное изобретение относится к области электротехники, а именно к составу углеродсодержащей композиции для получения радиозащитных материалов. Композиция содержит 5-16 мас.% ультрадисперсного активного углерода со средним размером частиц 5-100 нм и удельной поверхностью 16-320 м2/г, диспергатор в виде водного раствора натриевого стекла и стабилизатор в виде насыщенного раствора лингосульфоната аммония.

Изобретение относится к антенной технике, а именно к поглотителям электромагнитных волн, и может быть использовано при оснащении безэховых камер и экранированных помещений.
Изобретение относится к области изготовления объемных поглотителей СВЧ-энергии из высокотемпературного поглощающего материала, применяемых в высокочастотных трактах радиоэлектронной аппаратуры.

Изобретение относится к способу изготовления поглощающего покрытия, обеспечивающего поглощение в инфракрасном диапазоне длин волн для создания эталонов абсолютно черного тела в имитаторах излучения для аппаратуры дистанционного зондирования земли со стабильными характеристиками.
Изобретение относится к области радиоэлектроники, а именно к полимерным композиционным материалам, предназначенным для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ-устройствах.

Изобретение относится к радиопоглощающему материалу, содержащему полимерное связующее и наполнитель, состоящий из порошкообразного карбонильного железа. При этом в наполнитель введены дискретные углеродные волокна в соотношении, мас.%: дискретные углеродные волокна 40-10, порошкообразное карбонильное железо 60-90, при следующем соотношении компонентов, мас.%: связующее 85-15, наполнитель 15-85.

Изобретение относится к малоотражающим покрытиям и может быть использовано в наземной, наводной, авиационной и космической технике, а также в объектах и устройствах бытового назначения для уменьшения радиолокационной заметности объектов.

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к поглотителям электромагнитных волн, в том числе в диапазоне сверхвысоких частот. Технический результат - повышение коэффициента поглощения, механической прочности при сохранении низкого коэффициента отражения материала.

Изобретение относится к полимерным композициям, предназначенным для поглощения воздействующих излучений. Полимерная композиция содержит в качестве основы каучук низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН, катализатор холодного отверждения К-68, в качестве поглощающего наполнителя железо карбонильное радиотехническое Р-10, дополнительно содержит раствор высокомолекулярного каучука СКТ в жидкости полиметилсилоксановой и тетраэтоксисилане или его производных, а также полиэтиленполиамин в качестве регулятора скорости отверждения.

Изобретение относится к области защиты сухопутной и морской техники от естественного и искусственного излучения. .

Изобретение относится к композиции смолы, используемой в качестве герметика, применению такой композиции, герметику для батареи с органическим электролитом, батарее с органическим электролитом и функциональному химическому продукту, содержащему вышеуказанную композицию смолы.
Изобретение относится к химической технологии герметиков и заливочных компаундов и предназначено для использования в производстве пьезокерамических приемоизлучающих гидроакустических устройств, используемых для ультразвуковых систем визуализации подводных объектов и акустической микроскопии и других технологических и технических задач.

Изобретение относится к отверждающейся композиции для получения электроизоляционного конструкционного материала для электрических или электронных компонентов.

Изобретение относится к области получения высокопрочных полимерных композиций с использованием циклоалифатических диокисей и может быть использовано для получения связующих для композитных материалов, покрытий, клеев и других целей.

Изобретение относится к стабилизированным полимерным композициям, содержащим бромированный полимерный антипирен, предназначенным, в частности, для получения пеноматериала.

Настоящее изобретение относится к соединению VB формулы (I) или (II): , где R1 и R3 каждый независимо представляет собой алкил, содержащий от 1 до 12 атомов C, возможно замещенный одним или более галогеном, или арил, содержащий от 5 до 8 атомов C, и R2 означает водород или алкил, содержащий от 1 до 12 атомов C, возможно замещенный одним или более галогеном; или R1 и R2 вместе образуют двухвалентную углеводородную группу, представляющую собой карбоциклическое кольцо, имеющее от 5 до 8 атомов углерода, и R3 означает алкил, содержащий от 1 до 12 атомов C, возможно замещенный одним или более галогеном, или арил, содержащий от 5 до 8 атомов C, или R2 и R3 вместе образуют двухвалентную углеводородную группу, представляющую собой карбоциклическое кольцо, имеющее от 5 до 8 атомов углерода, и R1 представляет собой алкил, содержащий от 1 до 12 атомов C, возможно замещенный галогеном, или арил, содержащий от 5 до 8 атомов C, и R4 и R5 независимо друг от друга означают алкил, содержащий от 1 до 12 атомов C; A означает (a+b)-валентный радикал полиаминополиэпоксидного аддукта после удаления (a+b) первичных аминогрупп; a означает целое число от 0 до 3; и b означает целое число от 1 до 4; при условии, что сумма a и b равна целому числу от 1 до 4, а полиэпоксид, составляющий основу полиаминополиэпоксидного аддукта, представляет собой полиэпоксид Е, предпочтительно диэпоксид Е1, и имеет эпоксиэквивалентную массу (EEW) от 65 до 500 г/экв.
Изобретение относится к эпоксидным композиционным связующим, используемым для производства композиционных материалов, например стеклопластиков и углепластиков, изготавливаемых методами вакуумной инфузии и RTM, широкого спектра применения, например, в авиационной, аэрокосмической, судостроительной, автомобильной и других отраслях промышленности.
Изобретение относится к области получения композиционных материалов на основе смол, диспергированных наномодификатором - углеродными нанотрубками (УНТ), которые могут быть использованы для введения в высоковязкие основы при получении полимерных композиционных материалов широкого спектра применения.
Изобретение относится к средствам защиты зданий и сооружений от природных и техногенных экстремальных ситуаций, а именно к пожаробезопасным светопрозрачным строительным конструкциям, и может быть использовано в качестве огнезащитной прослойки при производстве огнезащитного остекления различных составляющих противопожарных преград в составе окон, балконов, дверей, перегородок и ограждений.
Изобретение относится к области создания эпоксидных связующих для полимерных композиционных материалов (ПКМ) конструкционного назначения на основе волокнистых углеродных наполнителей, которые могут быть использованы в авиационной, космической промышленности, радиоэлектронике и других областях техники.

Изобретение относится к повышающим теплопроводность или электропроводность частицам оксида цинка. Частицы представлены следующей формулой (1): ZnMn+ xO1+nx/2 · aH2O (1) где Mn+ означает трехвалентный или четырехвалентный металл, x и a удовлетворяют соотношению 0,002<x<0,05 и 0≤a<0,5, соответственно, n означает валентность металла.

Изобретение относится к антенной технике, в частности к поглотителям электромагнитных волн, используемых в конструкциях антенн для оптимизации их радиотехнических характеристик, устранения резонансных явлений и уменьшения паразитных отражений от проводящих объектов, расположенных вблизи антенн. Поглотитель электромагнитных волн состоит из эпоксидно-эластомерного связующего, в котором распределен магнитный наполнитель - нанокристаллический порошок, представляющий собой частицы сплава Fe-Cu-Nb-Si-B с нанокристаллической структурой с содержанием в частицах сплава нанокристаллов соединений α- объемной плотностью ·10-5 1нм3, при следующем соотношение компонентов, мас.ч.:эпоксидный эластомер100отвердитель10нанокристаллический порошок200÷700,при этом нанокристаллический порошок имеет размер частиц от 1 до 100 мкм. Технический результат - использование нового поглотителя обеспечило уменьшение коэффициента отражения в нижней и верхней части диапазона УВЧ, при удовлетворительном коэффициенте отражения в средней части диапазона, монотонность формы диаграмм направленности малогабаритной широкополосной антенны. 1 ил.

Наверх