Bahan penyerap radio: penerangan, ciri, aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Tahap semasa pembangunan peranti kejuruteraan radio dan penggunaan meluasnya meletakkan isu perlindungan dan keselamatan elektromagnet dalam agenda. Sehingga baru-baru ini, lapisan masalah ini kekal dalam bayang-bayang, kerana tahap teknologi tidak membenarkan mereka dipertimbangkan secara terperinci. Tetapi hari ini terdapat satu hala tuju untuk pembangunan bahan penyerap radar (RPM), yang mempunyai pelbagai tujuan.

Skop RPM

Keperluan untuk menggunakan bahan jenis ini timbul dalam kompleks pertahanan tentera, dalam industri awam, dalam menyelesaikan masalah biasa dalam pembangunan peranti radio-elektronik, dll. Tetapi sistem perlindungan dan alat keselamatan masih paling relevan dari segi permintaan pada RPM. Lebih-lebih lagi, ini tidak semestinya kompleks ketenteraan-teknikal. Penyerap radar modenbahan berjaya dikuasai dalam niche sistem komputer yang memproses maklumat dengan sambungan cara perlindungan terhadap capaian yang tidak dibenarkan. Oleh itu, objek asal biologi dilindungi daripada kesan elektromagnet, dan mengurangkan kerentanan radar adalah satu keperluan untuk pelbagai unit awam dan tentera. Perkara lain ialah sifat penggunaan dan sifat RPM tertentu dalam setiap kes mungkin berbeza dengan ketara.

Apakah itu RPM?

Kelas bahan ini boleh ditakrifkan melalui keupayaan komposisi dan struktur produk untuk memastikan penyerapan tenaga elektromagnet dalam julat frekuensi tertentu. RPM generasi baharu lebih mudah menerima pengubahsuaian dari segi keupayaan mereka untuk menukar gelombang yang diserap kepada jenis tenaga tertentu. Dalam proses ini, sebagai tambahan kepada penyerapan, fenomena seperti gangguan, serakan, dan pembelauan juga diperhatikan. Bagi pengeluaran bahan penyerap radio, ia adalah berdasarkan zarah ferromagnet. Ia digunakan sebagai bahan penyerap jarak luas, membentuk lapisan penebat pada permukaan produk sasaran berkenaan dengan gelombang elektromagnet. Dalam kes ini, prasyarat untuk asas struktur penebat mestilah kehadiran dielektrik bukan magnet. Atas dasar ini, pelbagai pengubahsuaian RPM sedang dibangunkan. Sebagai contoh, sebagai tambahan kepada struktur ferromagnet, unsur jelaga atau grafit boleh dimasukkan, yang bertindak sebagaipenyerap. Dalam pengeluaran RPM jarak sempit, penekanan juga diberikan kepada penggunaan getah atau plastik.

Perbezaan antara bahan penyerap radar dan salutan

Tiada perbezaan yang ketat, dari segi prestasi, antara bahan dan salutan untuk tujuan ini, tetapi mekanisme pembuatan dan pengendalian selanjutnya menjadikannya perlu untuk membezakan antara cara pengasingan ini. Khususnya, jika bahan boleh dimasukkan ke dalam asas struktur dan juga unsur produk sasaran, maka salutan bertindak hanya sebagai lapisan tambahan di permukaan, tanpa melakukan apa-apa tugas dengan sifat yang berbeza. Sebahagiannya, terdapat juga perbezaan dalam kebolehan menyerap, tetapi faktor ini agak bersyarat. Bergantung pada struktur, bahan penyerap radar mungkin menunjukkan beberapa kejayaan sebagai peranti penyerap gelombang mikro, tetapi dalam apa jua keadaan, keupayaan ini akan menjadi ciri hanya untuk julat terhad. Sebagai contoh, hari ini terdapat spektrum sinaran stesen radar yang, pada dasarnya, tidak tersedia untuk "pemprosesan" RPM.

Ciri teknikal dan operasi RPM

Bahan agak pelbagai dalam reka bentuk dan strukturnya, namun terdapat penunjuk prestasi purata untuk kumpulan RPM yang paling mantap. Ciri asas yang mencerminkan nilai ini termasuk:

• Panjang gelombang kerja - dari 0.3 hingga 25 cm.
• Spektrum frekuensi operasi ialah dari 300 hingga 37,500 MHz.
• Kebolehtelapan magnetik - dari 1, 26 hingga 10-6 H/m.
• Julat suhu operasi - dari -40 hingga 60 °С.
• Berat - kira-kira 200-300 g setiap 1 meter persegi

Perlu diambil kira bahawa bukan setiap bahan boleh mengekalkan ciri prestasi di atas dalam keadaan penggunaan luaran yang keras. Dalam pengertian ini, kita boleh memilih bahan penyerap radio Ternovnik jenis permaidani, yang digunakan secara meluas oleh perusahaan Rusia dalam pelbagai industri. Baginya, hampir tidak ada sekatan ke atas operasi dalam keadaan iklim yang teruk. Selain itu, bahan ini tahan lelasan mekanikal dan mengekalkan keupayaan untuk melindungi objek tanpa mengira bentuk dan luasnya.

Pelbagai RPM

Walaupun pada masa ini tiada perbezaan yang jelas dalam segmen RPM, kategori bahan berikut boleh dibezakan secara bersyarat:

• Guman. Juga dipanggil frekuensi-tala - mereka dapat memberikan peneutralan lengkap atau separa gelombang yang diserap. Kecekapan ditentukan secara langsung oleh ketebalan produk pelindung.
• Magnet bukan resonans. Mereka mempunyai ferit dalam strukturnya, zarah-zarahnya diedarkan dalam lapisan epoksi. Bahan penyerap radar magnetik dapat menghilangkan tenaga yang dipancarkan ke kawasan yang luas, yang memungkinkan untuk mencapai peneutralan pada julat frekuensi yang luas.
• Kelantangan bukan resonan. Sebagai peraturan, mereka adalah lapisan tebal penebat yang menyerap sebahagian besar inputsinaran sebelum ia memantul dari plat logam belakang.

Ciri RPM pada serbuk feromagnetik

Sejenis salutan dengan keupayaan menyerap radio, yang mengandungi mikrosfera tersebar dengan zarah ferit atau besi karbonil. Dalam proses penyerapan sinaran frekuensi tinggi dalam serbuk, getaran molekul berlaku, yang mencetuskan pembebasan haba. Tenaga terbitan yang sama yang dilesap atau dipindahkan ke struktur simpanan bersebelahan. Prinsip operasi yang serupa dicatatkan dalam kepingan getah neoprena. Bahan ini berfungsi berdasarkan prinsip kehilangan magnet, tetapi mengandungi dalam strukturnya pengisi ferit dan grafit yang lebih pepejal.

RPM Buih

Sekumpulan RPM khas yang digunakan untuk menutup objek penting jangka panjang. Bahan jenis ini adalah berasaskan buih poliuretana. Penggunaannya dibenarkan oleh fakta bahawa produk akhir menerima dimensi kecil dan jisim sederhana dengan julat aktiviti penyerapan yang agak luas sehingga spektrum desimeter. Walaupun bahan mentah lebih mahal dalam kes ini, bahan penyerap radar dan salutan buih pelekat berasaskan poliuretana mempunyai kelebihan prestasi yang ketara:

• Ciri kekuatan tinggi berbanding bahan polimer air yang serupa.
• Kekalkan kualiti cloaking selama-lamanya.
• Kurang keperluan storan untuk komponen.
• Sarung pelekat busapada dasarnya, ia dicirikan oleh lekatan yang tinggi, yang memperluaskan kemungkinan penggunaannya pada pelbagai jenis permukaan.

Perkembangan RPM domestik

Pakar Rusia bekerja dalam beberapa bidang penciptaan RPM, tetapi bahan berdasarkan struktur nano harus dirujuk ke kawasan yang paling menjanjikan. Konsep ini, khususnya, sedang dikuasai oleh Institut Penyelidikan Ferrit-Domen, yang telah membangunkan satu barisan filem penyerap radio nipis yang diperbuat daripada karbon terhidrogenasi dengan unsur nano. Kelebihan bahan penyerap radio buatan Rusia berdasarkan zarah berstruktur nano termasuk peningkatan kapasiti penyerapan yang beroperasi dalam spektrum frekuensi ultra lebar 7–300 GHz. Selain itu, bersama-sama dengan rintangan haba dan kekuatan mekanikal, pembangun memperhatikan kemesraan alam sekitar dan teknologi bebas sisa untuk mengeluarkan bahan tersebut.

Kesimpulan

Walaupun pengembangan segmen RPM am, masih terlalu awal untuk bercakap tentang piawaian pembangunan yang ditetapkan dan piawai untuk kelas bahan ini. Ini sebahagian besarnya disebabkan oleh kerahsiaan di mana penyelidik dalam bidang ini perlu bekerja, tetapi terdapat juga masalah yang berkaitan dengan kerumitan teknologi pembangunan. Mendapatkan bahan penyerap radio baharu yang menjanjikan hari ini adalah mustahil tanpa menggunakan bahan mentah yang inovatif. Ahli teknologi juga sedang giat mengusahakan kaedah anggaran kapasiti penyerapan yang lebih tepat dan cekap, yang meningkatkan keupayaan untuk mengenal pasti RPM baharu. Dan dengan latar belakang inisecara logiknya, agen penyerap radio berdasarkan ferit yang sama, yang telah menjadi tradisional, kehilangan kaitannya.