Радио шингээгч материал: тодорхойлолт, шинж чанар, хэрэглээ

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Радио инженерийн хэрэгслийн хөгжлийн өнөөгийн түвшин, өргөн хэрэглээ нь цахилгаан соронзон хамгаалалт, аюулгүй байдлын асуудлыг хэлэлцэх асуудлын жагсаалтад оруулж байна. Саяхныг хүртэл технологийн түвшин нь тэдгээрийг нарийвчлан авч үзэх боломжийг олгодоггүй тул асуудлын энэ давхарга нь сүүдэрт хэвээр байв. Гэвч өнөөдөр олон янзын зорилготой радар шингээгч материалыг (RPM) хөгжүүлэх бүхэл бүтэн чиглэл бий.

Эргэлтийн хамрах хүрээ

Ийм төрлийн материалыг ашиглах хэрэгцээ нь цэрэг-батлан хамгаалах цогцолбор, иргэний үйлдвэрлэл, радио электрон төхөөрөмжийг хөгжүүлэх ердийн асуудлуудыг шийдвэрлэхэд үүсдэг. Гэсэн хэдий ч хамгаалалтын систем, аюулгүй байдлын хэрэгсэл хэвээр байна. RPM дээрх хүсэлтийн хувьд хамгийн их хамааралтай. Түүнээс гадна энэ нь цэрэг-техникийн цогцолбор байх албагүй. Орчин үеийн радар шингээгчматериалыг зөвшөөрөлгүй нэвтрэхээс хамгаалах хэрэгслийн холболтоор мэдээлэл боловсруулдаг компьютерийн системийн үүрэнд амжилттай эзэмшсэн. Тиймээс биологийн гаралтай объектуудыг цахилгаан соронзон нөлөөллөөс хамгаалж, радарын эмзэг байдлыг багасгах нь иргэний болон цэргийн өргөн хүрээний нэгжүүдэд зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Өөр нэг зүйл бол тухайн тохиолдол бүрт тодорхой RPM-ийн ашиглалтын шинж чанар, шинж чанар нь эрс ялгаатай байж болно.

RPM гэж юу вэ?

Энэ ангиллын материалыг тухайн давтамжийн мужид цахилгаан соронзон энергийг шингээх чадварыг бүтээгдэхүүний найрлага, бүтцээр нь тодорхойлж болно. Шинэ үеийн RPM нь шингэсэн долгионыг тодорхой төрлийн энерги болгон хувиргах чадварын хувьд өөрчлөхөд илүү тохиромжтой. Энэ процесст шингээлтээс гадна интерференц, сарнилт, дифракц зэрэг үзэгдлүүд бас ажиглагддаг. Радио шингээгч материалын үйлдвэрлэлийн хувьд тэдгээр нь ферромагнетийн тоосонцор дээр суурилдаг. Тэдгээрийг өргөн хүрээний шингээгч материал болгон ашигладаг бөгөөд цахилгаан соронзон долгионы хувьд зорилтот бүтээгдэхүүний гадаргуу дээр тусгаарлагч давхарга үүсгэдэг. Энэ тохиолдолд тусгаарлагчийн бүтцийн суурийн урьдчилсан нөхцөл нь соронзон бус диэлектрик байх ёстой. Үүний үндсэн дээр RPM-ийн янз бүрийн өөрчлөлтүүдийг боловсруулж байна. Жишээлбэл, ферромагнетийн бүтцээс гадна тортог эсвэл бал чулууны элементүүдийг оруулж болно.шингээгч. Нарийхан хүрээний RPM үйлдвэрлэхэд резин эсвэл хуванцар ашиглахыг чухалчилдаг.

Радар шингээх материал ба бүрээсийн ялгаа

Гүйцэтгэлийн хувьд материал, бүрээсийн хооронд хатуу ялгаа байхгүй боловч үйлдвэрлэлийн болон цаашдын боловсруулалтын механик нь эдгээр тусгаарлах хэрэгслийг хооронд нь ялгах шаардлагатай болгодог. Ялангуяа, материалыг зорилтот бүтээгдэхүүний бүтцийн, бүр элементийн суурьт оруулах боломжтой бол бүрээс нь өөр шинж чанартай ямар ч ажлыг гүйцэтгэхгүйгээр зөвхөн гадаргуу дээр туслах давхаргын үүрэг гүйцэтгэдэг. Зарим талаараа шингээх чадварын хувьд ялгаатай байдаг ч энэ хүчин зүйл нь нэлээд нөхцөлтэй байдаг. Бүтэцээс хамааран радар шингээх материал нь богино долгионы шингээгч төхөөрөмжийн хувьд амжилтанд хүрч болох боловч ямар ч тохиолдолд энэ чадвар нь зөвхөн хязгаарлагдмал хүрээнд байх болно. Жишээлбэл, өнөөдөр зарчмын хувьд RPM-ийг "боловсруулах" боломжгүй радиолокацын станцуудын цацрагийн спектрүүд байдаг.

RPM-ийн техникийн болон ашиглалтын шинж чанар

Материалууд нь дизайн, бүтцээрээ нэлээд олон янз байдаг ч хамгийн тогтсон RPM бүлгүүдийн гүйцэтгэлийн дундаж үзүүлэлтүүд байдаг. Эдгээр утгыг тусгасан үндсэн шинж чанарууд нь:

• Ажлын долгионы урт - 0.3-аас 25 см хүртэл.
• Ашиглалтын давтамжийн спектр нь 300-аас 37,500 МГц хооронд байна.
• Соронзон нэвтрүүлэх чадвар - 1, 26-аас 10-6 H/m хүртэл.
• Ашиглалтын температурын хүрээ - -40-аас 60 °С хүртэл.
• Жин - 1 м2 тутамд 200-300 гр орчим

Ашиглалтын хүнд хэцүү нөхцөлд материал бүр дээрх гүйцэтгэлийн шинж чанарыг хадгалж чадахгүй гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. Энэ утгаараа бид Оросын аж ахуйн нэгжүүдийн янз бүрийн салбарт өргөн хэрэглэгддэг хивсний төрлийн Терновник радио шингээгч материалыг онцлон тэмдэглэж болно. Түүний хувьд цаг уурын хатуу ширүүн нөхцөлд ажиллахад бараг ямар ч хязгаарлалт байдаггүй. Түүнчлэн, энэ материал нь механик элэгдэлд тэсвэртэй бөгөөд хэлбэр, талбайгаас үл хамааран объектуудыг тусгаарлах чадварыг хадгалдаг.

RPM-ийн төрөл

Хэдийгээр RPM сегментэд одоогоор тодорхой ялгаа байхгүй ч энэ материалын дараах ангиллыг нөхцөлт байдлаар ялгаж болно:

• Резонант. Давтамж тохируулагч гэж бас нэрлэдэг - тэдгээр нь шингэсэн долгионыг бүрэн буюу хэсэгчлэн саармагжуулах чадвартай. Үр ашиг нь хамгаалалтын бүтээгдэхүүний зузаанаар шууд тодорхойлогддог.
• Цугнуургүй соронзон. Тэдний бүтцэд феррит байдаг бөгөөд тэдгээрийн хэсгүүд нь эпокси давхаргад тархсан байдаг. Соронзон радарын шингээгч материал нь цацрагийн энергийг том талбайд тараах чадвартай бөгөөд энэ нь өргөн давтамжийн мужид саармагжуулах боломжийг олгодог.
• Цугирангуй бус хэмжээ. Дүрмээр бол тэдгээр нь оролтын ихэнх хэсгийг шингээдэг тусгаарлагчийн зузаан давхарга юмарын металл хавтан дээр тусахаас өмнөх цацраг.

Ферросоронзон нунтаг дээрх RPM-ийн онцлог

Феррит эсвэл карбонил төмрийн тоосонцор бүхий тархсан микро бөмбөрцөг агуулсан радио шингээх чадвартай нэг төрлийн бүрхүүл. Нунтаг дахь өндөр давтамжийн цацрагийг шингээх явцад молекулын чичиргээ үүсдэг бөгөөд энэ нь дулааныг ялгаруулдаг. Хадгалах байгууламжийн зэргэлдээх байгууламжид сарнисан эсвэл шилжсэн ижил гарган авсан энерги. Үйл ажиллагааны ижил төстэй зарчмыг неопрен резинэн хуудсан дээр тэмдэглэв. Энэ материал нь соронзон алдагдлын зарчмаар ажилладаг боловч бүтэцдээ феррит болон бал чулууны илүү хатуу дүүргэгчийг агуулдаг.

Хөөсний эргэлт

Чухал объектуудыг удаан хугацаанд далдлахад ашигладаг RPM-ийн тусгай бүлэг. Энэ төрлийн материал нь полиуретан хөөс дээр суурилдаг. Үүний хэрэглээ нь эцсийн бүтээгдэхүүн нь дециметрийн спектр хүртэл нэлээд өргөн хүрээний шингээх үйл ажиллагаа бүхий жижиг хэмжээс, даруухан массыг хүлээн авдаг тул зөвтгөгддөг. Хэдийгээр энэ тохиолдолд түүхий эд нь илүү үнэтэй боловч радар шингээгч материал болон полиуретан дээр суурилсан маск хөөсөн бүрээс нь гүйцэтгэлийн чухал давуу талтай:

• Ижил төрлийн ус-полимер материалтай харьцуулахад өндөр бат бэхийн шинж чанарууд.
• Нууцлах чанарыг хязгааргүй хадгална.
• Бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд хадгалах хадгалах шаардлага бага.
• Хөөсний маск хийх бүрээсзарчмын хувьд тэдгээр нь өндөр наалдамхай чанараараа тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь тэдгээрийг олон төрлийн гадаргуу дээр хэрэглэх боломжийг өргөжүүлдэг.

Дотоодын RPM хөгжүүлэлт

Оросын мэргэжилтнүүд RPM бүтээх хэд хэдэн чиглэлээр ажиллаж байгаа боловч нано бүтцэд суурилсан материалыг хамгийн ирээдүйтэй талбарт шилжүүлэх хэрэгтэй. Энэ үзэл баримтлалыг ялангуяа Феррит-Домен судалгааны хүрээлэн эзэмшиж байгаа бөгөөд наноэлементүүдтэй устөрөгчжүүлсэн нүүрстөрөгчөөр хийсэн радио шингээгч нимгэн хальсыг бүхэлд нь бүтээжээ. Нано бүтэцтэй тоосонцор дээр суурилсан Орост үйлдвэрлэсэн радио шингээгч материалын давуу тал нь 7-300 ГГц-ийн хэт өргөн давтамжийн спектрт ажилладаг шингээх чадварыг нэмэгдүүлэх явдал юм. Түүнчлэн, халуунд тэсвэртэй, механик бат бөх чанараас гадна ийм материалыг үйлдвэрлэхэд байгаль орчинд ээлтэй, хог хаягдалгүй технологийг хөгжүүлэгчид тэмдэглэж байна.

Дүгнэлт

Ерөнхий RPM сегмент өргөжин тэлж байгаа хэдий ч энэ ангиллын материалын тогтоосон, стандартчилагдсан хөгжлийн стандартуудын талаар ярихад эрт байна. Энэ нь энэ салбарын судлаачдын ажиллах ёстой нууцлагдмал байдлаас ихээхэн шалтгаалж байгаа боловч хөгжлийн технологийн нарийн төвөгтэй байдалтай холбоотой асуудлууд бас бий. Өнөөдөр шинэлэг түүхий эд ашиглахгүйгээр ирээдүйтэй радио шингээгч материалыг олж авах боломжгүй юм. Технологичид мөн шингээлтийн чадавхийг тооцоолох илүү нарийвчлалтай, үр дүнтэй аргууд дээр идэвхтэй ажиллаж байгаа бөгөөд энэ нь шинэ RPM-ийг тодорхойлох чадварыг сайжруулдаг. Мөн энэ дэвсгэр дээрлогикийн хувьд аль хэдийн уламжлалт болсон ижил феррит дээр суурилсан радио шингээгч бодисууд ач холбогдлоо алдаж байна.