Разработка и создание широкополосных слабоотражающих радиопоглощающих структур на основе резистивных нитей тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ
Дьяконова, Ольга Алексеевна
АВТОР
|
||||
кандидата технических наук
УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
|
||||
Москва
МЕСТО ЗАЩИТЫ
|
||||
1995
ГОД ЗАЩИТЫ
|
|
01.04.03
КОД ВАК РФ
|
||
|
РГб од
На правах рукописи
- НОЯ 1995
(-
ДЬЯКОНОВА Ольга Алексеевна
РАЗРАБОТКА И СОЗДАНИЕ ШИРОКОПОЛОСНЫХ 'ЛАБООТРАЖАЮЩИХ РЛДИОПОГЛОЩАЮЩИХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ РЕЗИСТИВНЫХ НИТЕЙ
01.04.03 - радиофизика
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Москва 1995
Работа выполнена в ордена Трудового Красного Знамени Институте радиотехники и электроники Российской Академии наук.
Научный руководитель: доктор физико-математических
наук,
КАЗАНЦЕВ Ю.Н.
Официальные оппоненты: доктор химических наук,
профессор ПОНОМАРЕНКО А. Т. кандидат технических наук, старший научный сотрудник ПОЛЯКОВ В. М.
Ведущая организация: Институт химической физики
Российской Академии наук
Защита состоится " 15 " декабря 1995 г. в 10— на заседании диссертационного совета Д.002.74.02. в Институте радиотехники и электроники РАН по адрес} 103907 г.Москва ГСП-3 ул.Моховая д. 11.
С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ИРС
РАН.
Автореферат разослан " 0( " ноября 1995 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Д.002.74.02.
кандидат технических наук /7Т~ - М.Г.Голубцор
¿¡¡ииц а^ '
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В настоящее время радиопоглогцающие атериалы (РИМ) и структуры являются необходимыми элементами ногих изделий как в радиоэлектронике, так и других областях ^хники. Требуемые электродинамические и физико-механические эрактерисгики этих материалов и структур определяются обычно энкретными условиями их применения. Однако можно назвать ряд араметров, вполне достаточных для общей характеристики данного атериала и данной структуры. К числу этих параметров следует гнести:
- диапазон заданных длин волн,
- коэффициент отражения в этом диапазоне,
- массо-габаритные характеристики,
- механические характеристики (твердость, пластичность и т.д.).
Известно, что требование малого коэффициента отражения в
шроком диапазоне длин волн находится в противоречии с ребованиями малой массы и малой толщины структуры. Даже астичное устранение этого противоречия можно считать серьезным остижением в данной области техники. Поэтому задача создания шрокополосных легких радиопоглощающих материалов и структур с алой величиной коэффициента отражения, обладающих гибкостью хорошими эксплуатационными свойствами, является достаточно ктуальной [1].
Широкое распространение получили радиопоглощающие [атериалы и структуры на основе резистивных нитей и волокон, асположенных в диэлектрической матрице [1,2]. Особый интерес к аким материалам и структурам обусловлен возможностью плавного : контролируемого изменения их электродинамических и физико-[еханических характеристик за счет подбора толщины конструкции, еометрических размеров нитей, концентрации их в матрице, а также войств частиц наполнителя в нити.
При разработке новых структур на основе резистивных нитей ребуется всестороннее изучение свойств как самих структур в (елом, так и резистивной нити в отдельности.
Цель работы. Целью работы являются разработка и создание иирокополосных слабоотражающих радиопоглощающих структур на
основе резистивных нитей, экспериментальное и теоретическо исследования свойств как самих структур, так и их элементов, также разработка и создание методик расчета и измерения.
Для достижения поставленной цели необходимо решит следующие научно-технические задачи:
1.Выбор принципа построения радиопоглощающих структур подбор их элементов.
2.Разработка конструкции и технологии изготовлени экспериментальных образцов радиопоглощающих структур.
3.Выбор методики расчета и оптимизация параметров реальны структур.
4.Разработка методик и создание автоматизированной систем] для исследования электродинамических и физико-механически характеристик резистивных нитей и радиопоглощающих структур н их основе.
5.Экспериментальное исследование электродинамически характеристик резистивных нитей и образцов радиопоглощающи структур в дециметровом, сантиметровом и миллиметрово диапазонах волн.
6.Проведение натурных испытаний структурных макете радиопоглощающих покрытий.
Объектом исследования служат резистивные нити широкополосные радиопоглощающие структуры на их основе.
Методы исследования базируются на преимущественно использовании экспериментального подхода совместно с расчето радиопоглощающих структур, находящихся в воздушной матрице имеющих включения в виде вытянутых диэлектрических эллипсоиде вращения.
Экспериментальное исследование свойств резистивных нитей радиопоглощающих структур на их основе осуществляется г измерению отражательных характеристик в заданном диапазоне длу волн.
Научная новизна выполненной работы заключается следующем:
1. Созданы принципиально новые широкополоснь слабоотражающие радиопоглощающие структуры на осно! резистивных нитей двух типов и исследованы р
чектродинамические характеристики во всем заданном диапазоне шн волн. Авторство защищено двумя патентами РФ.
2.Предложена оригинальная методика инженерного расчета эзффициента отражения от структур на основе резистивных нитей.
3.Впервые исследована зависимость комплексной -¡электрической проницаемости резистивной нити от длины волны.
4.Разработана новая методика измерения величины ээффициента отражения в свободном пространстве.
5.Впервые предложен и исследован набор стандартных Зразцовых мер с заданными значениями коэффициентов отражения свободном пространстве.
Обоснованность и достоверность полученных
<сперименталышх результатов обеспечена тем, что в работе эраллельно используется ряд способов, включающих новые и эрошо известные методики, измерения электродинамических фактеристик материалов. Кроме того, в работе проведено эавнение полученных результатов инженерного расчета с эзультатами эксперимента и результатами расчета других авторов, эторые достаточно хорошо совпадают.
Практическая значимость работы состоит в том, что Знаруженные электродинамические, физико-механические и ссплуатационные характеристики разработанных и созданных ирокополосных слабоотражающих радиопоглощающих структур эзволяют использовать их для целей радиомаскировки.
Полученная зависимость эффективного значения комплексной «лектрической проницаемости резистивной нити от длины волны ожет быть использована для расчета, любой из структур на основе 1ких нитей.
Предложенная методика инженерного расчета позволяет зссчитать оптимальные параметры различных структур на основе гзистивных нитей.
Разработанная методика измерения коэффициента отражения в юбодном пространстве с помощью рупоров используется как ежотраслевая. Имеется акт об использовании научных положений и лводов данной работы.
Набор стандартных образцовых мер с заданными значениям коэффициентов отражения в свободном пространстве применяете для обеспечения единства измерений.
Автоматизированная система измерения коэффициент отражения в свободном пространстве широко применяется экспериментальных исследованиях различных классов материало1 Имеется акт об использовании научных положений и выводов данно работы.
Положения, выносимые на защиту, состоят в следующем:
1. Разработана методика инженерного расчета широкополосной радиопоглощающей структуры на основе резистивных нитей.
2. Разработана и исследована однослойная широкополосна радиопоглощающая структура с малой величиной эффективно диэлектрической проницаемости на основе резистивных нитей.
3. Разработана и исследована двухслойная широкополосна радиопоглощающая структура, включающая: поглощающий слой и переплетения резистивных нитей и согласующий слой в вщ островковой структуры.
4. Исследована зависимость комплексной диэлектрическо проницаемости резистивной нити от длины волны. Показано, чт действительная часть диэлектрической проницаемости слабо завись от длины волны, а мнимая часть диэлектрической проницаемост изменяется с длиной волны по линейному закону.
5. Разработана методика измерения величины коэффициент отражения в свободном пространстве с помощью специальнь рупоров.
6. Разработан набор образцовых мер с заданными значениям коэффициентов отражения в свободном пространстве в виде решете из металлических проводников прямоугольного сечения.
Апробация результатов. Основные результаты работ неоднократно обсуждались на семинарах отдела ИРЭ РАН, доложен на на VI Всесоюзной НТК "Методы и средства измерен!-электромагнитных характеристик. материалов на ВЧ и СВ1 (г.Новосибирск, 1987), на I Всесоюзной научно-техническс конференции "Актуальные проблемы технологии композиционнь материалов и радиокомпонентов в микроэлектроннь информационных системах" (г.Ялта, 1990 г.), на XVI Всесоюзно
емннаре "Гиромагнитная электроника и электродинамика" г.Куйбышев, 1990г.), на V Всесоюзной конференции Метрологическое обеспечение антенных измерений" (г.Ереван, 990г.), на VII Всесоюзной НТК "Методы и средства измерений |Лектромагнигных характеристик материалов на ВЧ и СВЧ" ( .Новосибирск, 1991г.), на XI Международной конференции по иромагнитной электронике и электродинамике (г.Алушта, 1992г.), на !-rd International conference on electromagnetics in aerospace pplications and 7-th European electromagnetic structures conference Torino, Italy, 1993) и на 23-rd European microwave conference (Madrid, ¡pain, 1993).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 (ечатных работ.
Объем н структура работы. Диссертация состоит из введения, етырех глав, заключения и содержит 133 страницы основного ¡ашинописного текста с 54 рисунками, а также список [спользованных источников из 100 наименований на 12 страницах.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.
Во введении обоснована актуальность темы диссертации и формулированы цель работы, основные защищаемые положения и ;оихретные задачи.
Перпая глава. Два первых параграфа посвящены рассмотрению [звестных конструкций радиопоглощающих структур на основе штей, волокон и пленок, а также известных методик их [с следования.
Практически любая радиопоглощающая структура состоит из 1СНОВЫ, которая определяет механические свойства, и из элементов, юглощающих электромагнитную энергию. Довольно часто эти Ьункции переплетаются. Радипоглощающие элементы делятся между обой по типу поглощения (электрического либо магнитного) и по еометрической форме (трехмерные - объемные, двухмерные -[ленки, одномерные - нити). Если на характеристики массы >ф\,иопоглощающей структуры накладываются существенные »граничения, то более предпочтительными оказываются элементы с юглощением электрического типа. Резистивные пленки и нити
имеют преимущество перед трехмерными резистивными частицам! поскольку их объемная концентрация при заданном уровн< поглощения в структуре может быть меньше.
Общим требованием к таким пленкам и нитям являете; достаточно большая величина мнимой части диэлектрической проницаемости е". При этом поглощение электромагнитной энергии 1 структуре на основе пленок и нитей оказывается большим. Однакс большим может оказаться и отражение от границы свободно« пространство - радиопоглощающая структура, что связано < различием соответствующих волновых сопротивлений.
Таким образом, при разработке радиопоглощающих структу{ приходится сталкиваться с двумя противоречивыми положениями. С одной стороны, желательно использовать материалы с высоким! значениями коэффициента поглощения. С другой стороны, при этоп возникают трудности, связанные со значительным изменение.1 волнового сопротивления структуры и, как следствие, с возрастание;» коэффициента отражения.
В настоящее время существует множество способов обойт! указанное противоречие. Специализированными фирмами различны; стран мира создано большое количество РПМ и методов измерениз их электродинамических характеристик. Однако в научно технической литературе отсутствуют описания слабоотражагощи: широкополосных радиопоглощающих структур с хорошими физико механическими свойствами. Также отсутствует общепринята; методика измерения коэффициентов отражения в свободно? пространстве для широкого диапазона мин волн.
Поэтому создание высококачественных широкополосны: радиопоглощающих структур и корректное измерение и: электродинамических и физико-механических. характеристи] представляют научный и практический интерес, что и определил« цель диссертационной работы.
Далее обсуждены различные подходы к комплексному решении этой проблемы, включая принципы построения схемы и методь измерений электродинамических характеристик в заданно? диапазоне длин волн.
Стократное перекрытие заданного диапазона длин вол] представляет серьезную задачу, что требует особых решений. Выбо]
:делан в пользу гибких и легких структур из резисгивных нитей, неположенных в диэлектрической матрице. Диапазон длин волн ■аких структур зависит от длины нитей и их количества. Эффективное поглощение электромагнитных волн характеризуется 4вумя основными параметрами:
— отношением толщины О структуры к максимальной длине
.олны ^ макс заданного диапазона;
— отношением расстояния ё между нитями к радиусу а нити .
При разработке широкополосных слабоотражагощих структур с
лектрическим типом поглощения можно идти, по крайней мере, ремя путями:
Первый путь — уменьшение эффективной комплексной ^электрической проницаемости с одновременным увеличением олщины однородного слоя.
Второй путь — согласование основного радиопоглощающего лоя, с помощью либо дополнительного однородного слоя, либо с омощыо островкозой структуры.
Третий путь — использование в структурах радиопоглощающих лементов с требуемой частотной дисперсией диэлектрической роницаемости.
Реализованы первые два пути и на их основе предложены две овые радиопоглощающие структуры из резистивных нитей — груктура №1 и структура №2.
Модель структуры №1 представляет собой двухслойную онструкцию, включающую основной поглощающий слой толщиной '1 в виде переплетения гибких гирлянд из резистивных нитей и стровковый согласующий слой толщиной 1У), где островки юрмируются участками этих же гирлянд.
Моделью структуры №2 является однослойная конструкция из 1бких гирлянд, формирующих однородный разреженный слой элщиной Д большей максимальной длины волны.
В обеих структурах используется один и тот же здиопоглощающий элемент в виде гирлянды елочного типа из эзистивных нитей.
В диссертации определены основные направления теоретических экспериментальных исследований радиопоглощающих структур, а жже пути усовершенствования экспериментальных установок для
измерения электродинамических характеристик самих структур и их элементов в широком диапазоне длин волн.
Вторая глава посвящена изложению методики инженерного расчета широкополосной радиопоглощающей структуры на основе резистивных нитей. Расчетной моделью нити является вытянутый эллипсоид вращения.
Предложенные широкополосные радиопоглощающие структуры построены из гирлянд елочного типа, которые определенным образом расположены в воздушном пространстве. Упаковка гирлянд в пространстве достаточно тесная и между ними нет незаполненных промежутков, поэтому можно считать объеьпгую концентрацию нитей постоянной. При этом ориентация нитей является случайной.
Если длина волны существенно превышает длину отрезка нити, то такая среда является однородной и изотропной, что позволяет описать ее с помощью комплексной диэлектрической проницаемости.
Если длина отрезка нити сравнима или больше длины волны, то среда обладает рассеивающими свойствами. Однако существуют условия, при выполнении которых эффективная комплексная
диэлектрическая проницаемость £ достаточно хорошо описывает свойства такой среды. Эти условия таковы:
во —первых, толщина нитей и среднее расстояние между ними малы по сравнению с длиной волны;
во — вторых, толщина нити мала по сравнению с величиной скин —слоя в материале нити, т.е. другими словами, нить "прозрачна" для радиоволн.
се
При малой объемной концентрации резистивных нитей о радиопоглощающей среды описывается формулой, усредняющей диэлектрические проницаемости воздуха и нитей с учетом этой концентрации [3]:
электрического поля, п = 3 — для случайной ориентации нитей.
(1),
где п = 1
П П
для нитей, ориентированных в направлении
Для того, чтобы выяснить область значений параметров среды, для которой справедлива формула усреднения (1), результаты расчета по ней сравнивались с результатами более строгого расчета [4]. Обнаружено совпадение результатов при с!/ X <0,3. Для этой области
вычислено <3 / ^ 0,25 г где а — радиус нити, ^ск — толщина :кин —слоя в материале нити. Полученные значения совпали с
условиями, при выполнении которых возможно описание среды из
ре
:лучаино ориентированных отрезков нитеи с помощью & .
При выводе формулы (1) преиолагается, что поле внутри нити эднородпо и равно тангенциальной составляющей падающего поля. В эаботе обосновано и показано на конкректных примерах, что
I / I
зеличипа отношения | ' .г | близка к единице при конечной \дине нитей (случаи мало и сильно вытянутых эллипсоидов) [5]. ^х
Ее
л х — х— овые составляющие напряженности электрического юля внутри и вне эллипсоида.
Д\я составляющих поля, перпендикулярных большой оси сильно
зытянутого эллипсоида с диэлектрической проницаемостью » 1, вставляющая электрического поля внутри эллипсоида мала. Поэтому зезистивные нити, перпендикулярные электрическому полю, не
шосят существенного вклада в Ь радиопоглощающеи среды.
Если то рассеивающие и отражающие свойства среды
шределя юте я поведением отдельной нити. Мерой свойств нити тожет служить отношение сечения поглощения к сечению рассеяния шти, т.е. отношение мощности О поглощенной В1г/три нити, к
Р
ющности 1 изл рассеянной нитью.
В диссертации проведена оценка этого отношения для случая
шти конечной длины при <3 << (1СК. Показано, что структура на )снове резистивных нитей с малой концентрацией их в структуре |ффективно поглощает электромагнитную энергию.
Основные электродинамические характеристики
радиопоглощающей структуры — это диапазон рабочих длин волн и коэффициент отражения в этом диапазоне. На основании этих и некоторых дополнительных требований предложена
последовательность предварительного выбора параметров структуры: толщины, длины и проводимости нитей, их концентрации, толщины структуры и т.д.
По найденным параметрам радиопоглощающих слоев в диссертационной работе рассчитаны зависимости величины коэффициента отражения Л от длины волны Л. Коэффициенты отражения были определены для радиопоглощающего слоя в
однородном пространстве с £* — 1, радиопоглощающего слоя на проводящей плоскости и двухслойного покрытия на проводящей плоскости [6].
Модель приближенного расчета широкополосной структуры на основе резистивных нитей в длинноволновой области диапазона описывается средой с эффективными параметрами, а в коротковолновой части диапазона определяется рассеивающими и поглощающими свойствами резистивной нити. На основе этой модели в диссертации проведен расчет структур, описанных в первой главе, и выявлены оптимальные параметры для создания экспериментальных образцов. Теоретически показано, что для однослойной и двухслойной структур в длинноволновой части диапазона величина коэффициента отражения уменьшается от — ЮдБ до — 20дБ с увеличением отношения а/ё в интервале 30..60 или с
уменьшением проводимости & нитей в пределах от 3-1012 сек- * до
3- сек ^ в слое; на коротких волнах величина коэффициента отражения составляет — ЗОдБ. Эффективное поглощение достигается
в однослойной структуре при значении & / Амдкс > в
двухслойной структуре при ^ / А)шкс >0,2 для основного и
/ макс — 2 для согласующего слоев.
В третьей главе рассмотрены методы и методики для исследования характеристик резистивной нити и радиопоглощающих структур в широком диапазоне длин волн.
Испытательная и контрольно-измерительная аппаратура не позволяют создать единый лабораторный измерительный стенд, чтобы перекрыть весь диап§он волн. Приведены известные методы измерений электродинамических характеристик нитей и образцов РПМ. Описаны новые, а также усовершенствованные экспериментальные установки, для измерений величины коэффициента отражения на дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волнах в свободном пространстве и методики измерений.
Основным в работе является метод измерения коэффициента отражения в свободном пространстве с помощью рупоров. Путем применения специальных рупоров получено хорошее согласование измерительного тракта со свободным пространством. Теоретически и экспериментально определено, что коэффициент отражения от этих эупоров составляет — (25ч-30)дБ.
На основе разработанных рупоров и панорамных измерителей КСВН созданы автоматизированные измерительные установки и методика измерений. Показано, что метод позволяет вести измерения величины коэффициента отражения вплоть до — 25дБ на миллиметровых и сантиметровых волнах для широкого класса различных материалов и структур с хорошей точностью. Оценка точности методов определена путем суммирования погрешностей измерения величины коэффициента отражения 7?. Максимальная тсгрешность измерения Я. не превышает ±1,2 дБ.
,Д\я прецезионных измерений коэффициента отражения в миллиметровом и сантиметровом диапазонах волн разработаны рефлектометры на базе полых металлодиэлектрических волноводов МДВ) [7], а также методика измерений.
На дециметровых волнах созданы экспериментальная установка ¡а основе полого прямоугольного канала с радиопоглощающими :тенками [7] и методика измерений.
В диссертации предложен набор стандартных образцов с «данными значениями коэффициентов отражения для практического гспользования в экспериментальных установках с целью единства троведения измерений. В качестве стандартных образцов применены металлические решетки прямоугольного сечения с отношением
^ / ^ макс ^ 2( где Р — шаг решетки. Теоретически и
экспериментально определено, что созданный набор решего! перекрывает диапазон коэффициентов отражения в интервале 0...— ЗОдБ.
Кроме того, в работе для измерения обратного рассеяния ЭП1 разработана двухрупорная установка и рассмотрена методика оценк* рассеивающих свойств структур на основе резистивных нитей.
Четвертая глава посвящена экспериментальному исследовании характеристик резистивной нити и новых широкополосны) радиопоглощающих структур.
Основным радиопоглощающим элементом созданных структур является резистивная нить гирлянды. В качестве резистивной ни'п использована комплексная электропроводящая стеклонить (КЕНС). Е диссертации экспериментально показано, что такая нить обладает хорошими физико — механическими, эксплуатационными \ электрическими свойствами. Определено, что с увеличением длинь
волны величина £'нити увеличивается от 5 до 500, а значение ^¡¡¡т. увеличивается в интервале 39...54.
На основе этих данных рассчитана комплексная эффективна} диэлектрическая проницаемость созданных структур. Реализована структура №1 в виде двухслойных конструкций с основны\ радиопоглощающим слоем, имеющем значение (1 / <3 < 20, I согласующим неоднородным слоем с 50 < с1 / а < 80 Экспериментально и теоретически определены оптимальные размерь элементов конструкций структуры №1, при которых сохраняют« хорошие электродинамические и эксплуатационные свойства:
шаг ячеи опорного элемента в виде сетки лежит в интервалеАцаюв количество гибких гирлянд елочного типа, которые охватывают
диэлектрические вставки высотой от ^'^^макс А° 0,3 ^макс 1
находятся между сооои на расстоянии (0,2 + \)Л
Мс1кс' составляет
от 20% до 50% количества гирлянд в основном слое.
Структура №2 реализована в гибких однослойных конструкциях где радиопоглощение осуществляется с помощью однородного
Г) > 7
разреженного слоя 60) толщиной ^ — макс- Путем расчете
и экспериментальных измерений установлены оптимальные размеры
которые позволяют конструкциям структуры №2 сохранять уникальные электродинамические и физико— механические характеристики:
длина свисающих гирлянд елочного типа изменяется в интервале от А макс ДО 2 ^ макс!
шаг ячеи опоры составляет ^'^^^^макс-
Экспериментально и теоретически исследованы основные электродинамические и определены физико— механические характеристики структур №1 и №2. Получена величина коэффициента отражения от структур №1 и №2, лежащая в интервале значений —15... —30 дБ, на миллиметровых, сантиметровых и дециметровых волнах.
Представлены результаты натурных испытаний изделий на основе структуры №2 в летних и зимних условиях на полигоне и в закрытом помещении. Обнаружены хорошие маскирующие свойства структуры. Определено, что удельная ЭПР на волнах Зсм и 15см лежит в пределах — 10... — 15(дБм). Это означает, что 1 м2 материала изделия обеспечивает вклад в ЭПР порядка (0,03+0,1) м^.
Обнаруженные физико —механические свойства и эксплуатационные характеристики структур №1 и №2 позволяют сделать вывод о целесообразности их практического применения.
В заключении перечислены основные результаты и выводы.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ, I. Разработаны и исследованы два типа широкополосных эадиопоглощающих структур на основе резистивных нитей:
— первый тип структуры представляет собой двухслойную конструкцию, в которой в качестве согласующего слоя используется )стровковая структура;
— второй тип структуры — однослойная конструкция с малым шачением эффективной комплексной диэлектрической
фоницаемости при большой электрической толщине & — ^мзкс-!. Предложен инженерный метод расчета коэффициента »тражения от структур на основе резистивных нитей.
и;
3. С использованием этого расчета получены экспериментальные образцы конструкций обоих типов структур, имеющих коэффициент отражения менее —15 дБ для двухслойной, и менее —20 дБ для однослойной структур.
4. Исследована зависимость комплексной диэлектрической проницаемости резистивной нити от длины волны.
5. Разработана методика, позволившая проводить измерения коэффициента отражения (до —25 дБ) па миллиметровых и сантиметровых волнах с помощью рупоров. Для реализации этой методики были разработаны: комплект рупоров с малыми собственными коэффициентами отражения; образцовые меры с заданными значениями коэффициентов отражения в виде решеток из проводников прямоугольного сечения.
6. Разработаны методики измерения коэффициента отражения с помощью рефлектометра, на дециметровых волнах и др.
7. Получено экспериментальное подтверждение предложенного инженерного метода расчета коэффициента отражения структур.
8. Проведены натурные испытания маскирующих свойств однослойной структуры на волнах 3 см и 15 см. Удельная величина ЭПР на этих волнах находится в интервале значений — (10-н15)дБм.
9. Разработанные структуры удовлетворяют основным физико — механическим и эксплуатационным требованиям, предъявляемым к таким материалам.
Публикации, отражающие содержание работы:
1. Патент РФ №2037926. МПК НОЮ 17/00. Поглотитель электромагнитных волн./О. А. Дьяконова, Ю. Н. Казанцев (РФ).— 4с.:ил.
2. Патент РФ №2037931. МПК НОЮ 17/00. Радиопоглощающее устройство./О. А. Дьяконова, Ю. Н. Казанцев (РФ). — 4с.:ил.
3. Apletalin V.N., Dyakonova O.A., Kazantsev Y.N., Simonyan D.E., Solosin V.S., Zubov A.S. New methods for the measurement of microwave and millimeter wave absorbing and radiotransparent materials //3 —rd International conference on electromagnetics in aerospace applications and 7 —th European eleclromagnetic structures conference: Proceedings ol'joint 1993. - Torino, Italy. - 1993. - P.253-257.
4. Apletalin V.N., Dyakonova O.A., Kazantsev Y.N., Simonyan D.E., Solosin V.S., Zubov A.S. Reflectometer for small rcilection coefficient measurements in the millimetre and centimetre wave bands //23 —rd European microwave conference: Pioceedings of joint 1993. — Madrid, Spain. - 1993. - P.308 — 312.
5. Аплеталин В. H., Дьяконова О. А., Казанц-в Ю. Н., Солосин В. С. Рефлектометр па основе металлодиэлсктрических волноводов для измерения коэффициентов отражения в миллиметровом диапазоне //I Всесоюзная научно— техническая конференция "Актуальные проблемы технологии композиционных материалов и радиокомпонентов в микроэлектронных информационных системах": Тез. докл. — Ялта, 1990. — С.164—166.
5. Аплеталин В. Н., Дьяконова О. А., Казанцев ГО. Н., Солосин В. С. Рефлектометр на основе металлсдиэлектрических волноводов для измерения коэффициентов отражения в миллиметровом диапазоне //XVI Всесоюзный семинар "Гиромагнитная электроника и электродинамика": Тез. до,-сл. — Куйбышев, 1S90. — С.155—157. 1. Аплеталин В. Н., Дьяконова О. А., Казанцев Ю. Н., Со/,осин В. С. Рефлектометр на основе металлодиэлектрч1,еских млноводов для измерения модуля и фазы коэффициента отражения з миллиметровом диапазоне //V Всесоюзная конференция 'Метрологическое обеспечение антенных измерений": Тез. докл. — Ереван, 1990. - С.280-282.
í. Аплеталин В. Н., Дьяконова О. А., Зубов А. С., Казанцев Ю. Н., Зимонян Д. Е., Солосин В. С. Методы измерения малых коэффициентов отражения в миллиметровом и сантиметровом диапазонах //Тр. МЭИ /XI Международная конференция по •иромагнитной электронике и электродинамике. — 1992. — Т.2. — :. 170- 173.
I. Аплеталин В. Н., Дьяконова О. А., Ваганов Р. Б., Зубов А. С., Сазанцев Ю. Н., Симонян Д. Е., Солосин В. С. Измерение :арактеристик отражения от плоских образцов и физических тел с -.риволинейной поверхностью //Сб. МЭИ "Бестоковея лектроника",- 1993. - С.61-70.
0. Аплеталин В. Н., Дьяконова О. А., Казанцев Ю. Н., Калошин В. А. Метод измерения величины коэффициента отражения /VII , Всесоюзный НТК "Методы и средства измерений
электромагнитных характеристик материалов на ВЧ и СВЧ":Тез. докл. Всесоюз. НТК 27-31 мая 1991г. - Новосибирск. 1991. - С.132- 134.
11. Аплеталнн В. Н., Дьяконова О. А., Казанцев Ю. Н., Солосин В. С. Методы и установки для измерения коэффициентов отражения от плоских образцов на миллиметровых волнах //Измерительная техника. - 1991. - №7. - С.40-43.
12. Дьяконова O.A. Автоматизированная система для измерения характеристик отражения на измерителе КСВ панорамном //VI Всесоюзный НТК "Методы и средства измерений электромагнитных характеристик материалов на ВЧ и СВЧ":Тез. докл.— Новосибирск. 1987. - С.188— 189.
13. Борулько В. Ф., Васильев А. Б., Дробахин О. О., Дьяконова О. А., Лебедева М. И. Измерительно —вычислительный комплекс многочастотного радиоволнового неразрушающего контроля //Дефектоскопия. -1993. - №4. - С.65-69.
14. Аплеталин В. Н., Дьяконова О. А., Казанцев Ю. Н., Солосин В. С Метод измерения коэффициентов отражения в свободном пространстве на дециметровых волнах //Измерительная техника. — 1994. - №7 - С.61-62.
15. Дьяконова О. А., Казанцев Ю. Н., Сивов А. Н., Чуприн А. Д Применение периодических структур для создания образцовых мер коэффициента отражения //Измерительная техника. — 1994. — №6 - С.48 —49.
Цитированная литература.
1. Айзикович Б.Б., Алексеев А.Г., Ирумов B.C. Новые радиопоглощающие материалы и покрытия //Зарубежная радиоэлектроника. — 1994. — №6. — С.2 —6.
2. Алимин Б.Ф. Современные разработки поглотителей электромагнитных волн и радиопоглощающих материалог //Зарубежная радиоэлектроника. — 1989. — №2. — С.75 —82.
3. Оделевский В.И. Расчет обобщенной проводимости гетерогенных систем //Журнал технической физики. — 1951. — T.XXI. -В.6. - С.667 —685.
i. Pereversev S.I., Ufimtsev P.Y. Effeective Permittivity and Permeability of a Fibers Grating //Electromagnetics. — 1994. — V.14 — 422. - P.137— 151.
5. Ландау Л.В., Лифшиц E.M. Теоретическая физика. Электродинамика сплошных сред. — М.: Наука, 1982. — T.VIII. — 320с.
5. Бреховских A.M. Волны в слоистых средах. — М: Изд. АН ZCCP, 1957. - 502с.
Казанцев Ю.Н., Харлашкин О.А. Прямоугольные волноводы класса "полый диэлектрический канал"//Радиотехника и электроника. - 1978. - T.XXIII. - №10. - С,2060 —2068.
'дписапо в печать 17.10.1995 г.
'рглпт 60x84/16. Объем 1,Т6 у^л.п.л. Тираж 100 зкз.
■тапринт ИРЗ РАИ. Зак.77.