مادة ماصة للراديو: الوصف ، الخصائص ، التطبيق

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

المستوى الحالي لتطوير أجهزة الهندسة الراديوية وانتشار استخدامها يضع قضايا الحماية الكهرومغناطيسية والسلامة على جدول الأعمال. حتى وقت قريب ، ظلت هذه الطبقة من المشاكل في الظل ، لأن المستوى التكنولوجي لم يسمح لها بالتفصيل. لكن اليوم هناك اتجاه كامل لتطوير مواد امتصاص الرادار (RPM) ، والتي لها أغراض متنوعة.

نطاق RPM

تظهر الحاجة إلى استخدام هذا النوع من المواد في مجمع الدفاع العسكري ، في الصناعة المدنية ، في حل المشكلات النموذجية في تطوير الأجهزة الإلكترونية الراديوية ، وما إلى ذلك ، لكن أنظمة الحماية والأدوات الأمنية لا تزال هي الأساس الأكثر صلة من حيث الطلب على RPM. علاوة على ذلك ، هذا ليس بالضرورة مجمعًا عسكريًا تقنيًا. ماصات الرادار الحديثةيتم إتقان المواد بنجاح في مكانة أنظمة الكمبيوتر التي تعالج المعلومات من خلال توصيل وسائل الحماية ضد الوصول غير المصرح به. وبالتالي ، فإن الأجسام ذات الأصل البيولوجي محمية من التأثيرات الكهرومغناطيسية ، ويعد الحد من ضعف الرادار ضرورة لمجموعة واسعة من الوحدات المدنية والعسكرية. شيء آخر هو أن طبيعة استخدام وخصائص RPMs محددة في كل حالة قد تختلف بشكل ملحوظ.

ما هو RPM؟

يمكن تعريف هذه الفئة من المواد من خلال قدرة تركيبة المنتج وهيكله على ضمان امتصاص الطاقة الكهرومغناطيسية في نطاق تردد معين. الأجيال الجديدة من RPMs أكثر قابلية للتعديل من حيث قدرتها على تحويل الموجات الممتصة إلى أنواع معينة من الطاقة. في هذه العملية ، بالإضافة إلى الامتصاص ، يتم أيضًا ملاحظة ظواهر مثل التداخل والتشتت والانعراج. بالنسبة لإنتاج مواد امتصاص الراديو ، فهي تعتمد على جزيئات المغناطيس الحديدي. يتم استخدامها كمواد ممتصة واسعة النطاق ، وتشكل طبقة عازلة على سطح المنتج المستهدف فيما يتعلق بالموجات الكهرومغناطيسية. في هذه الحالة ، يجب أن يكون وجود عازل غير مغناطيسي شرطًا أساسيًا للأساس الهيكلي للعازل. على هذا الأساس ، يجري تطوير تعديلات مختلفة لـ RPM. على سبيل المثال ، بالإضافة إلى هيكل المغناطيسات الحديدية ، يمكن تضمين عناصر السخام أو الجرافيت ، والتي تعمل بمثابةممتص. في إنتاج RPMs ضيقة المدى ، يتم التركيز أيضًا على استخدام المطاط أو البلاستيك.

الفرق بين مواد امتصاص الرادار والطلاء

لا يوجد تمييز صارم ، من حيث الأداء ، بين المواد والطلاء لهذا الغرض ، ولكن آليات التصنيع والتعامل الإضافي تجعل من الضروري التمييز بين وسائل العزل هذه. على وجه الخصوص ، إذا كان من الممكن تضمين المواد في القاعدة الهيكلية وحتى الأولية للمنتج المستهدف ، فإن الطلاءات تعمل فقط كطبقة مساعدة على السطح ، دون أداء أي مهام ذات طبيعة مختلفة. جزئيًا ، هناك أيضًا اختلافات في استيعاب القدرات ، لكن هذا العامل مشروط إلى حد ما. اعتمادًا على الهيكل ، قد تظهر مادة امتصاص الرادار بعض النجاح كجهاز امتصاص الميكروويف ، ولكن على أي حال ، ستكون هذه القدرة مميزة فقط لنطاق محدود. على سبيل المثال ، توجد اليوم أطياف إشعاعية لمحطات الرادار التي ، من حيث المبدأ ، غير متاحة "لمعالجة" عدد الدورات في الدقيقة.

الخصائص التقنية والتشغيلية لـ RPM

المواد متنوعة تمامًا في تصميمها وهيكلها ، ومع ذلك هناك مؤشرات أداء متوسطة للمجموعات الأكثر رسوخًا من RPMs. تشمل الخصائص الأساسية التي تعكس هذه القيم ما يلي:

• طول موجات العمل - من 0.3 إلى 25 سم
• طيف تردد التشغيل من 300 إلى 37500 ميغا هرتز.
• النفاذية المغناطيسية - من 1، 26 إلى 10-6 H / m.
• نطاق درجة حرارة التشغيل - من -40 إلى 60 درجة مئوية.
• الوزن - حوالي 200-300 جرام لكل 1 متر مربع.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه لا يمكن لكل مادة الحفاظ على خصائص الأداء المذكورة أعلاه في ظروف الاستخدام الخارجية القاسية. بهذا المعنى ، يمكننا تحديد مادة امتصاص الراديو من نوع Ternovnik من السجاد ، والتي تستخدم على نطاق واسع من قبل الشركات الروسية في مختلف الصناعات. بالنسبة له ، لا توجد قيود عملياً على العمل في ظروف مناخية قاسية. بالإضافة إلى ذلك ، هذه المادة مقاومة للتآكل الميكانيكي وتحتفظ بالقدرة على عزل الأشياء بغض النظر عن شكلها ومساحتها.

أصناف من RPM

على الرغم من عدم وجود تمييز واضح حاليًا في مقطع RPM ، يمكن تمييز الفئات التالية من هذه المادة بشكل مشروط:

• رنان. وتسمى أيضًا مضبوطة التردد - فهي قادرة على توفير تحييد كامل أو جزئي للموجة الممتصة. يتم تحديد الكفاءة مباشرة من خلال سمك المنتج الواقي.
• غير الرنين المغناطيسي. لديهم الفريت في هيكلهم ، جزيئاته موزعة في طبقة الايبوكسي. مادة امتصاص الرادار المغناطيسي قادرة على تبديد الطاقة المشعة على مساحة كبيرة ، مما يجعل من الممكن تحقيق التعادل على نطاق تردد واسع.
• حجم غير طنين. كقاعدة عامة ، فهي عبارة عن طبقات سميكة من العوازل التي تمتص الجزء الأكبر من المدخلاتقبل أن ينعكس الإشعاع على اللوحة المعدنية الخلفية

ميزات RPM على المساحيق المغناطيسية

نوع من الطلاء بقدرة امتصاص الراديو ، والذي يحتوي على كريات مجهرية مشتتة مع جزيئات من الفريت أو الحديد الكربوني. في عملية امتصاص الإشعاع عالي التردد في المسحوق ، تحدث اهتزازات جزيئية ، مما يؤدي إلى إطلاق الحرارة. نفس الطاقة المشتقة التي يتم تبديدها أو نقلها إلى هيكل تخزين مجاور. لوحظ مبدأ مماثل للعملية في صفائح مطاط النيوبرين. تعمل هذه المادة على مبدأ الخسائر المغناطيسية ، ولكنها تحتوي في بنيتها على حشو أكثر صلابة من الفريت والجرافيت.

رغوة RPM

مجموعة خاصة من RPMs تُستخدم لإخفاء الأشياء المهمة على المدى الطويل. هذا النوع من المواد يعتمد على رغوة البولي يوريثان. يبرر استخدامه حقيقة أن المنتج النهائي يتلقى أبعادًا صغيرة وكتلة متواضعة مع نطاق واسع إلى حد ما من نشاط الامتصاص حتى الطيف العشري. على الرغم من أن المواد الخام أغلى ثمناً في هذه الحالة ، إلا أن المواد الممتصة للرادار وطلاءات الرغوة التي تحتوي على البولي يوريثان لها مزايا أداء مهمة:

• خصائص عالية القوة مقارنة بمواد بوليمر الماء المماثلة.
• حافظ على صفات إخفاء الهوية إلى أجل غير مسمى.
• متطلبات تخزين أقل للمكونات.
• أغطية رغوة اخفاءمن حيث المبدأ ، تتميز بالالتصاق العالي ، مما يوسع إمكانيات تطبيقها على مجموعة متنوعة من الأسطح.

تطورات RPM المحلية

يعمل المتخصصون الروس في العديد من مجالات إنشاء RPM ، ولكن يجب إحالة المواد القائمة على الهياكل النانوية إلى أكثر المجالات الواعدة. يتم إتقان هذا المفهوم ، على وجه الخصوص ، من قبل معهد أبحاث فيريت دومين ، الذي طور مجموعة كاملة من الأفلام الرقيقة الممتصة للراديو المصنوعة من الكربون المهدرج مع عناصر نانوية. تشمل مزايا المواد الماصة للراديو الروسية الصنع القائمة على الجسيمات النانوية قدرة امتصاص متزايدة تعمل في طيف التردد الواسع للغاية الذي يتراوح بين 7 و 300 جيجاهرتز. أيضًا ، جنبًا إلى جنب مع مقاومة الحرارة والقوة الميكانيكية ، يلاحظ المطورون البيئة الملائمة والتكنولوجيا الخالية من النفايات لتصنيع مثل هذه المواد.

الخلاصة

على الرغم من التوسع في قطاع RPM العام ، لا يزال من السابق لأوانه الحديث عن معايير التطوير الراسخة والموحدة لهذه الفئة من المواد. هذا يرجع إلى حد كبير إلى السرية التي يتعين على الباحثين في هذا المجال العمل فيها ، ولكن هناك أيضًا مشاكل مرتبطة بالتعقيد التكنولوجي للتنمية. أصبح الحصول على مواد جديدة واعدة لامتصاص الراديو اليوم أمرًا مستحيلًا بدون استخدام مواد أولية مبتكرة. يعمل التقنيون أيضًا بنشاط على طرق أكثر دقة وكفاءة لتقدير سعة الامتصاص ، مما يعزز القدرة على تحديد RPMs الجديدة. وعلى هذه الخلفيةمنطقيا ، عوامل امتصاص الراديو القائمة على نفس الحديد ، والتي أصبحت تقليدية بالفعل ، تفقد أهميتها.