Material përthithës radio: përshkrimi, karakteristikat, aplikimi

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Niveli aktual i zhvillimit të pajisjeve radioinxhinierike dhe përdorimi i gjerë i tyre vendosi në rendin e ditës çështjet e mbrojtjes elektromagnetike dhe sigurisë. Deri vonë, kjo shtresë problemesh mbeti në hije, pasi niveli teknologjik nuk lejonte që ato të konsideroheshin në detaje. Por sot ka një drejtim të tërë për zhvillimin e materialeve thithëse të radarit (RPM), të cilat kanë një sërë qëllimesh.

Qëllimi i RPM

Nevoja për të përdorur këto lloj materialesh lind në kompleksin ushtarako-mbrojtës, në industrinë civile, në zgjidhjen e problemeve tipike në zhvillimin e pajisjeve radio-elektronike, etj. Por sistemet mbrojtëse dhe mjetet e sigurisë janë ende më e rëndësishme për sa i përket kërkesës për RPM. Për më tepër, ky nuk është domosdoshmërisht një kompleks ushtarako-teknik. Amortizues modernë të radarëvematerialet zotërohen me sukses në kamare të sistemeve kompjuterike që përpunojnë informacionin me lidhjen e mjeteve të mbrojtjes nga aksesi i paautorizuar. Objektet me origjinë biologjike mbrohen kështu nga efektet elektromagnetike dhe ulja e cenueshmërisë së radarëve është një domosdoshmëri për një gamë të gjerë njësish civile dhe ushtarake. Një tjetër gjë është se natyra e përdorimit dhe vetitë e RPM-ve specifike në secilin rast mund të ndryshojnë dukshëm.

Çfarë është RPM?

Kjo klasë materialesh mund të përcaktohet nëpërmjet aftësisë së përbërjes dhe strukturës së produktit për të siguruar thithjen e energjisë elektromagnetike në një gamë të caktuar frekuence. Gjeneratat e reja të RPM-ve janë më të përshtatshme për modifikim për sa i përket aftësisë së tyre për të kthyer valët e absorbuara në lloje të caktuara të energjisë. Në këtë proces, përveç përthithjes, vërehen edhe dukuri si interferenca, shpërhapja dhe difraksioni. Sa i përket prodhimit të materialeve thithëse të radios, ato bazohen në grimcat e një ferromagneti. Ato përdoren si materiale thithëse me rreze të gjerë, duke formuar një shtresë izoluese në sipërfaqen e produktit të synuar në lidhje me valët elektromagnetike. Në këtë rast, një parakusht për bazën strukturore të izolatorit duhet të jetë prania e një dielektrike jomagnetike. Mbi këtë bazë, po zhvillohen modifikime të ndryshme të RPM. Për shembull, përveç strukturës së ferromagneteve, mund të përfshihen elementë të blozës ose grafitit, të cilët veprojnë siamortizues. Në prodhimin e RPM-ve me rreze të ngushtë, theksi vihet gjithashtu në përdorimin e gomës ose plastikës.

Dallimi midis materialeve thithëse të radarit dhe veshjeve

Nuk ka asnjë dallim të rreptë, për sa i përket performancës, midis materialeve dhe veshjeve për këtë qëllim, por vetë mekanika e prodhimit dhe e trajtimit të mëtejshëm e bën të nevojshme dallimin midis këtyre mjeteve të izolimit. Në veçanti, nëse materialet mund të përfshihen në bazën strukturore dhe madje elementare të produktit të synuar, atëherë veshjet veprojnë vetëm si një shtresë ndihmëse në sipërfaqe, pa kryer asnjë detyrë të një natyre të ndryshme. Pjesërisht, ka edhe dallime në aftësitë absorbuese, por ky faktor është mjaft i kushtëzuar. Në varësi të strukturës, materiali thithës i radarit mund të tregojë njëfarë suksesi si një pajisje absorbuese e mikrovalëve, por në çdo rast, kjo aftësi do të jetë karakteristike vetëm për një gamë të kufizuar. Për shembull, sot ekzistojnë spektra të rrezatimit të stacioneve të radarit që, në parim, nuk janë të disponueshme për "përpunimin" e RPM.

Karakteristikat teknike dhe operacionale të RPM

Materialet janë mjaft të larmishëm në dizajnin dhe strukturën e tyre, dhe megjithatë ka tregues mesatarë të performancës për grupet më të vendosura të RPM-ve. Karakteristikat themelore që pasqyrojnë këto vlera përfshijnë:

• Gjatësia e valëve të punës - nga 0,3 në 25 cm.
• Spektri i frekuencës së funksionimit është nga 300 në 37,500 MHz.
• Përshkueshmëria magnetike - nga 1, 26 në 10-6 H/m.
• Diapazoni i temperaturës së funksionimit - nga -40 në 60 °С.
• Pesha - rreth 200-300 g për 1 m2.

Duhet të merret parasysh se jo çdo material mund të ruajë karakteristikat e mësipërme të performancës në kushte të vështira të jashtme përdorimi. Në këtë kuptim, mund të veçojmë materialin radio-thithës të tipit qilim Ternovnik, i cili përdoret gjerësisht nga ndërmarrjet ruse në industri të ndryshme. Për të, praktikisht nuk ka kufizime për funksionimin në kushte të vështira klimatike. Përveç kësaj, ky material është rezistent ndaj gërryerjes mekanike dhe ruan aftësinë për të izoluar objektet pavarësisht nga forma dhe zona e tyre.

Variantet e RPM

Megjithëse aktualisht nuk ka një dallim të qartë në segmentin RPM, kategoritë e mëposhtme të këtij materiali mund të dallohen me kusht:

• Rezonant. Quhen gjithashtu të akorduara me frekuencë - ato janë në gjendje të sigurojnë neutralizimin e plotë ose të pjesshëm të valës së absorbuar. Efikasiteti përcaktohet drejtpërdrejt nga trashësia e produktit mbrojtës.
• Magnetike jo rezonante. Në strukturën e tyre kanë ferrit, grimcat e të cilit shpërndahen në shtresën epoksi. Materiali thithës magnetik i radarit është në gjendje të shpërndajë energjinë e rrezatuar në një zonë të madhe, gjë që bën të mundur arritjen e neutralizimit në një gamë të gjerë frekuencash.
• Vëllimi jo rezonant. Si rregull, ato janë shtresa të trasha izolatorësh që thithin pjesën më të madhe të hyrjesrrezatimi para se të reflektohet nga pllaka metalike e pasme.

Veçoritë e RPM në pluhurat ferromagnetike

Një lloj veshjeje me aftësi thithëse radio, e cila përmban mikrosfera të shpërndara me grimca ferriti ose hekuri karbonil. Në procesin e përthithjes së rrezatimit me frekuencë të lartë në pluhur, ndodhin dridhje molekulare, të cilat provokojnë çlirimin e nxehtësisë. E njëjta energji e përftuar që shpërndahet ose transferohet në një strukturë ruajtjeje ngjitur. Një parim i ngjashëm i funksionimit vërehet në fletët e gomës neoprene. Ky material punon në parimin e humbjeve magnetike, por përmban në strukturën e tij një mbushës më të fortë të ferritit dhe grafitit.

RPM i shkumës

Një grup i veçantë RPM-sh që përdoren për maskimin afatgjatë të objekteve të rëndësishme. Ky lloj materiali bazohet në shkumë poliuretani. Përdorimi i tij justifikohet me faktin se produkti përfundimtar merr përmasa të vogla dhe një masë modeste me një gamë mjaft të gjerë të aktivitetit absorbues deri në spektrin decimetër. Megjithëse lëndët e para janë më të shtrenjta në këtë rast, materialet thithëse të radarit dhe veshjet me shkumë maskuese me bazë poliuretani kanë avantazhe të rëndësishme të performancës:

• Karakteristika të forta të larta në krahasim me materialet e ngjashme me ujë polimer.
• Mbani cilësitë e veshjes për një kohë të pacaktuar.
• Më pak kërkesa për ruajtje për komponentët.
• Mbulesa maskuese me shkumënë parim ato karakterizohen nga ngjitje e lartë, e cila zgjeron mundësitë e aplikimit të tyre në një shumëllojshmëri të gjerë sipërfaqesh.

Zhvillimet e brendshme të RPM

Specialistët rusë po punojnë në disa fusha të krijimit të RPM, por materialet e bazuara në nanostruktura duhet t'i referohen fushave më premtuese. Ky koncept, në veçanti, është duke u zotëruar nga Instituti i Kërkimeve Ferrit-Domen, i cili ka zhvilluar një linjë të tërë filmash të hollë radio-thithës të bërë nga karboni i hidrogjenizuar me nanoelemente. Përparësitë e materialeve radio-thithëse të prodhuara nga Rusia, të bazuara në grimca me nanostrukturë përfshijnë një kapacitet thithës të rritur që funksionon në spektrin ultra të gjerë të frekuencës prej 7-300 GHz. Gjithashtu, së bashku me rezistencën ndaj nxehtësisë dhe forcën mekanike, zhvilluesit vërejnë mirëdashjen mjedisore dhe teknologjinë pa mbeturina për prodhimin e materialeve të tilla.

Përfundim

Megjithë zgjerimin e segmentit të përgjithshëm të RPM, është ende herët të flitet për standarde zhvillimi të vendosura dhe të standardizuara për këtë klasë materialesh. Kjo është kryesisht për shkak të fshehtësisë në të cilën duhet të punojnë studiuesit në këtë fushë, por ka edhe probleme që lidhen me kompleksitetin teknologjik të zhvillimit. Marrja e materialeve të reja premtuese radio-thithëse sot është e pamundur pa përdorimin e lëndëve të para inovative. Teknologët po punojnë gjithashtu në mënyrë aktive në metoda më të sakta dhe efikase të vlerësimit të kapacitetit absorbues, gjë që rrit aftësinë për të identifikuar RPM-të e reja. Dhe në këtë sfondlogjikisht, agjentët thithës të radios bazuar në të njëjtat ferrite, të cilat tashmë janë bërë tradicionale, po humbasin rëndësinë e tyre.