مواد جذب کننده رادیو: توضیحات، ویژگی ها، کاربرد

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

سطح کنونی توسعه دستگاه های مهندسی رادیو و استفاده گسترده از آنها، مسائل حفاظت الکترومغناطیسی و ایمنی را در دستور کار قرار داده است. تا همین اواخر، این لایه از مشکلات در سایه باقی می ماند، زیرا سطح فن آوری اجازه نمی داد به جزئیات آنها توجه شود. اما امروزه یک جهت کامل برای توسعه مواد جاذب رادار (RPM) وجود دارد که اهداف مختلفی دارند.

دامنه RPM

نیاز به استفاده از این نوع مواد در مجتمع های دفاعی نظامی، در صنعت غیرنظامی، در حل مشکلات معمول در توسعه وسایل الکترونیکی رادیویی و غیره به وجود می آید. اما سیستم های حفاظتی و ابزارهای امنیتی هنوز هم هستند. مرتبط ترین از نظر درخواست در RPM. علاوه بر این، این لزوما یک مجتمع نظامی-فنی نیست. جاذب های رادار مدرنمواد با موفقیت در طاقچه سیستم های رایانه ای که اطلاعات را با اتصال وسایل حفاظت در برابر دسترسی غیرمجاز پردازش می کنند، تسلط یافتند. بنابراین، اشیاء با منشاء بیولوژیکی از اثرات الکترومغناطیسی محافظت می شوند و کاهش آسیب پذیری رادار برای طیف گسترده ای از واحدهای غیرنظامی و نظامی ضروری است. نکته دیگر این است که ماهیت استفاده و خواص RPM های خاص در هر مورد ممکن است به طور قابل توجهی متفاوت باشد.

RPM چیست؟

این دسته از مواد را می توان از طریق توانایی ترکیب و ساختار محصول برای اطمینان از جذب انرژی الکترومغناطیسی در یک محدوده فرکانسی خاص تعریف کرد. نسل‌های جدید RPM‌ها از نظر توانایی‌شان در تبدیل امواج جذب‌شده به انواع خاصی از انرژی، مستعد اصلاح هستند. در این فرآیند علاوه بر جذب، پدیده هایی مانند تداخل، پراکندگی و پراش نیز مشاهده می شود. در مورد تولید مواد جاذب رادیویی، آنها بر اساس ذرات فرومغناطیس هستند. آنها به عنوان مواد جاذب با برد وسیع استفاده می شوند و یک لایه عایق بر روی سطح محصول مورد نظر با توجه به امواج الکترومغناطیسی تشکیل می دهند. در این حالت، پیش نیاز پایه ساختاری عایق باید وجود دی الکتریک غیر مغناطیسی باشد. بر این اساس، اصلاحات مختلف RPM در حال توسعه است. به عنوان مثال، علاوه بر ساختار فرومغناطیس، عناصری از دوده یا گرافیت را می توان گنجاند که به عنوانجاذب ها در تولید RPM های با برد باریک، بر استفاده از لاستیک یا پلاستیک نیز تاکید می شود.

تفاوت بین مواد جذب کننده رادار و پوشش

هیچ تمایز دقیقی از نظر عملکرد، بین مواد و پوشش‌ها برای این منظور وجود ندارد، اما مکانیک ساخت و کار بیشتر، تمایز بین این ابزارهای جداسازی را ضروری می‌سازد. به طور خاص، اگر بتوان مواد را در پایه ساختاری و حتی عنصری محصول مورد نظر گنجاند، پوشش‌ها تنها به عنوان یک لایه کمکی روی سطح عمل می‌کنند، بدون اینکه هیچ کار با ماهیت متفاوت را انجام دهند. تا حدی، در توانایی های جذب نیز تفاوت هایی وجود دارد، اما این عامل نسبتاً مشروط است. بسته به ساختار، مواد جاذب رادار ممکن است تا حدی به عنوان یک دستگاه جاذب مایکروویو موفقیت نشان دهد، اما در هر صورت، این توانایی تنها برای یک برد محدود مشخص خواهد بود. به عنوان مثال، امروزه طیف تابشی ایستگاه‌های راداری وجود دارد که اصولاً برای «پردازش» RPM در دسترس نیستند.

مشخصات فنی و عملیاتی RPM

مواد از نظر طراحی و ساختار کاملاً متنوع هستند، و با این حال شاخص‌های عملکرد متوسطی برای ثابت‌ترین گروه‌های RPM وجود دارد. ویژگی های اساسی که منعکس کننده این مقادیر هستند عبارتند از:

• طول امواج کار - از 0.3 تا 25 سانتی متر.
• طیف فرکانس کاری از 300 تا 37500 مگاهرتز است.
• نفوذپذیری مغناطیسی - از 1، 26 تا 10-6 H/M.
• محدوده دمای کارکرد - از -40 تا 60 درجه سانتیگراد.
• وزن - حدود 200-300 گرم در هر 1 متر مربع.

باید در نظر گرفت که هر ماده ای نمی تواند ویژگی های عملکرد فوق را در شرایط سخت خارجی استفاده حفظ کند. از این نظر، می توان مواد جاذب رادیویی Ternovnik از نوع فرش را که به طور گسترده توسط شرکت های روسی در صنایع مختلف استفاده می شود، مشخص کرد. برای او، عملا هیچ محدودیتی برای عملیات در شرایط سخت آب و هوایی وجود ندارد. علاوه بر این، این ماده در برابر سایش مکانیکی مقاوم است و توانایی عایق کاری اشیاء را بدون توجه به شکل و مساحت آنها حفظ می کند.

انواع RPM

اگرچه در حال حاضر هیچ تمایز واضحی در بخش RPM وجود ندارد، دسته بندی های زیر از این مواد را می توان به طور مشروط از هم متمایز کرد:

• طنین انداز. همچنین به نام فرکانس تنظیم شده - آنها قادر به خنثی سازی کامل یا جزئی موج جذب شده هستند. کارایی مستقیماً با ضخامت محصول محافظ تعیین می شود.
• غناطیسی غیر تشدید. آنها دارای فریت در ساختار خود هستند که ذرات آن در لایه اپوکسی پخش شده اند. ماده جاذب رادار مغناطیسی قادر است انرژی تابیده شده را در یک منطقه بزرگ پراکنده کند، که امکان دستیابی به خنثی سازی در محدوده فرکانس وسیع را فراهم می کند.
• حجم غیر طنین. به عنوان یک قاعده، آنها لایه های ضخیمی از عایق هستند که بخش عمده ورودی را جذب می کنندتابش قبل از انعکاس از صفحه فلزی پشتی.

ویژگی های RPM در پودرهای فرومغناطیسی

نوعی پوشش با قابلیت جذب رادیو، که حاوی میکروسفرهای پراکنده با ذرات فریت یا کربونیل آهن است. در فرآیند جذب تابش با فرکانس بالا در پودر، ارتعاشات مولکولی رخ می دهد که باعث آزاد شدن گرما می شود. همان انرژی مشتق شده ای که تلف می شود یا به یک ساختار ذخیره سازی مجاور منتقل می شود. یک اصل عملکرد مشابه در ورق های لاستیک نئوپرن ذکر شده است. این ماده بر اساس اصل تلفات مغناطیسی کار می کند، اما در ساختار خود حاوی پرکننده جامدتری از فریت و گرافیت است.

RPM فوم

گروه خاصی از RPM ها که برای پوشاندن طولانی مدت اشیاء مهم استفاده می شود. این نوع مواد بر پایه فوم پلی اورتان ساخته شده است. استفاده از آن با این واقعیت توجیه می شود که محصول نهایی ابعاد کوچک و جرم متوسطی با طیف نسبتاً گسترده ای از فعالیت جذب تا طیف دسی متر دریافت می کند. اگرچه مواد خام در این مورد گران تر هستند، مواد جاذب رادار و پوشش های فوم پوششی مبتنی بر پلی یورتان مزایای عملکردی قابل توجهی دارند:

• ویژگی های استحکام بالا در مقایسه با مواد مشابه آب پلیمری.
• کیفیت های پنهان کاری را به طور نامحدود حفظ کنید.
• نیازهای ذخیره سازی کمتر برای اجزا.
• پوشش های پوششی فومدر اصل، آنها با چسبندگی بالا مشخص می شوند، که امکان استفاده از آنها را در سطوح مختلف گسترش می دهد.

تحولات RPM داخلی

متخصصان روسی در چندین زمینه ایجاد RPM کار می کنند، اما مواد مبتنی بر نانوساختارها باید به نویدبخش ترین حوزه ها ارجاع داده شوند. این مفهوم، به ویژه، توسط موسسه تحقیقاتی فریت-دومن، که یک خط کامل از لایه‌های نازک جذب رادیویی ساخته شده از کربن هیدروژنه با نانو عنصرها را توسعه داده است، تسلط یافته است. مزایای مواد جاذب رادیویی ساخت روسیه مبتنی بر ذرات نانوساختار شامل افزایش ظرفیت جذب در طیف فرکانس فوق‌العاده 7 تا 300 گیگاهرتز است. همچنین، در کنار مقاومت در برابر حرارت و استحکام مکانیکی، توسعه دهندگان به دوستی با محیط زیست و فناوری بدون ضایعات برای ساخت چنین موادی توجه می کنند.

نتیجه گیری

علی رغم گسترش بخش RPM عمومی، هنوز خیلی زود است که در مورد استانداردهای توسعه یافته و استاندارد شده برای این دسته از مواد صحبت کنیم. این تا حد زیادی به دلیل پنهان کاری است که محققان در این زمینه باید در آن کار کنند، اما مشکلاتی نیز با پیچیدگی تکنولوژیک توسعه وجود دارد. امروزه دستیابی به مواد جدید جاذب رادیویی امیدوارکننده بدون استفاده از مواد خام نوآورانه غیرممکن است. فن‌آوران همچنین فعالانه روی روش‌های دقیق‌تر و کارآمدتر تخمین ظرفیت جذب کار می‌کنند، که توانایی شناسایی RPM‌های جدید را افزایش می‌دهد. و در این زمینهبه طور منطقی، عوامل جاذب رادیویی مبتنی بر همان فریت‌ها، که قبلاً سنتی شده‌اند، ارتباط خود را از دست می‌دهند.