Bahan penyerap radio: deskripsi, karakteristik, aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Tingkat perkembangan perangkat teknik radio saat ini dan penggunaannya secara luas menempatkan masalah perlindungan dan keselamatan elektromagnetik dalam agenda. Sampai saat ini, lapisan masalah ini tetap dalam bayang-bayang, karena tingkat teknologi tidak memungkinkannya untuk dipertimbangkan secara rinci. Tapi hari ini ada arah keseluruhan untuk pengembangan bahan penyerap radar (RPM), yang memiliki berbagai tujuan.

Cakupan RPM

Kebutuhan untuk menggunakan bahan semacam ini muncul di kompleks pertahanan militer, di industri sipil, dalam memecahkan masalah umum dalam pengembangan perangkat radio-elektronik, dll. Tetapi sistem proteksi dan alat keamanan masih menjadi paling relevan dalam hal permintaan pada RPM. Selain itu, ini belum tentu kompleks militer-teknis. Peredam radar modernmateri berhasil dikuasai di ceruk sistem komputer yang memproses informasi dengan koneksi sarana perlindungan terhadap akses yang tidak sah. Objek asal biologis dilindungi dari efek elektromagnetik, dan mengurangi kerentanan radar adalah kebutuhan untuk berbagai unit sipil dan militer. Hal lain adalah bahwa sifat penggunaan dan sifat RPM tertentu dalam setiap kasus mungkin sangat berbeda.

Apa itu RPM?

Kelas bahan ini dapat ditentukan melalui kemampuan komposisi dan struktur produk untuk memastikan penyerapan energi elektromagnetik dalam rentang frekuensi tertentu. Generasi baru RPM lebih dapat diubah dalam hal kemampuannya untuk mengubah gelombang yang diserap menjadi jenis energi tertentu. Dalam proses ini, selain penyerapan, juga diamati fenomena seperti interferensi, hamburan, dan difraksi. Adapun produksi bahan penyerap radio, mereka didasarkan pada partikel feromagnet. Mereka digunakan sebagai bahan penyerap luas, membentuk lapisan isolasi pada permukaan produk target sehubungan dengan gelombang elektromagnetik. Dalam hal ini, prasyarat untuk dasar struktural isolator harus adanya dielektrik non-magnetik. Atas dasar ini, berbagai modifikasi RPM sedang dikembangkan. Misalnya, selain struktur feromagnet, elemen jelaga atau grafit dapat dimasukkan, yang bertindak sebagaiperedam. Dalam produksi RPM rentang sempit, penekanannya juga pada penggunaan karet atau plastik.

Perbedaan antara bahan penyerap radar dan pelapis

Tidak ada perbedaan yang tegas, dalam hal kinerja, antara bahan dan pelapis untuk tujuan ini, tetapi mekanisme pembuatan dan penanganan lebih lanjut membuatnya perlu untuk membedakan antara cara isolasi ini. Secara khusus, jika bahan dapat dimasukkan dalam dasar struktural dan bahkan elemen dari produk target, maka pelapis hanya bertindak sebagai lapisan tambahan di permukaan, tanpa melakukan tugas apa pun yang sifatnya berbeda. Sebagian, ada juga perbedaan dalam kemampuan menyerap, tetapi faktor ini agak bersyarat. Tergantung pada strukturnya, bahan penyerap radar mungkin menunjukkan beberapa keberhasilan sebagai perangkat penyerap gelombang mikro, tetapi bagaimanapun juga, kemampuan ini hanya akan menjadi karakteristik untuk jangkauan terbatas. Misalnya, saat ini ada spektrum radiasi stasiun radar yang pada prinsipnya tidak tersedia untuk “pemrosesan” RPM.

Karakteristik teknis dan operasional RPM

Bahan cukup beragam dalam desain dan strukturnya, namun ada indikator kinerja rata-rata untuk kelompok RPM yang paling mapan. Ciri-ciri dasar yang mencerminkan nilai-nilai tersebut antara lain:

• Panjang gelombang kerja - dari 0,3 hingga 25 cm.
• Spektrum frekuensi operasi adalah dari 300 hingga 37.500 MHz.
• Permeabilitas magnetik - dari 1, 26 hingga 10-6 H/m.
• Kisaran suhu pengoperasian - dari -40 hingga 60 °С.
• Berat - sekitar 200-300 g per 1 m2

Harus diperhitungkan bahwa tidak setiap bahan dapat mempertahankan karakteristik kinerja di atas dalam kondisi penggunaan eksternal yang keras. Dalam hal ini, kita dapat memilih bahan penyerap radio Ternovnik jenis karpet, yang banyak digunakan oleh perusahaan Rusia di berbagai industri. Baginya, praktis tidak ada batasan operasi dalam kondisi iklim yang keras. Selain itu, bahan ini tahan terhadap abrasi mekanis dan mempertahankan kemampuan untuk menyekat benda terlepas dari bentuk dan luasnya.

Varietas RPM

Meskipun saat ini tidak ada perbedaan yang jelas di segmen RPM, kategori material berikut dapat dibedakan secara kondisional:

• Resonan. Juga disebut penyetelan frekuensi - mereka mampu memberikan netralisasi lengkap atau sebagian dari gelombang yang diserap. Efisiensi secara langsung ditentukan oleh ketebalan produk pelindung.
• Magnet non-resonansi. Mereka memiliki ferit dalam strukturnya, partikelnya didistribusikan di lapisan epoksi. Bahan penyerap radar magnetik mampu menghilangkan energi yang terpancar di area yang luas, yang memungkinkan untuk mencapai netralisasi pada rentang frekuensi yang luas.
• Volume tanpa resonansi. Sebagai aturan, mereka adalah lapisan isolator tebal yang menyerap sebagian besar inputradiasi sebelum memantul dari pelat logam belakang.

Fitur RPM pada serbuk feromagnetik

Semacam lapisan dengan kemampuan menyerap radio, yang mengandung mikrosfer tersebar dengan partikel ferit atau besi karbonil. Dalam proses penyerapan radiasi frekuensi tinggi dalam bubuk, terjadi getaran molekul, yang memicu pelepasan panas. Energi turunan yang sama yang dihamburkan atau dipindahkan ke struktur penyimpanan yang berdekatan. Prinsip operasi serupa dicatat dalam lembaran karet neoprene. Bahan ini bekerja berdasarkan prinsip rugi-rugi magnet, tetapi dalam strukturnya mengandung pengisi yang lebih padat dari ferit dan grafit.

RPM Busa

Grup RPM khusus yang digunakan untuk menutupi objek penting dalam jangka panjang. Jenis bahan ini didasarkan pada busa poliuretan. Penggunaannya dibenarkan oleh fakta bahwa produk akhir menerima dimensi kecil dan massa sederhana dengan rentang aktivitas penyerapan yang cukup luas hingga spektrum desimeter. Meskipun bahan baku lebih mahal dalam hal ini, bahan penyerap radar dan pelapis busa penutup berbasis poliuretan memiliki keunggulan kinerja yang signifikan:

• Karakteristik kekuatan tinggi dibandingkan dengan bahan polimer air serupa.
• Pertahankan kualitas penyelubungan tanpa batas.
• Persyaratan penyimpanan yang lebih sedikit untuk komponen.
• Masker penutup busapada prinsipnya, mereka dicirikan oleh daya rekat tinggi, yang memperluas kemungkinan penerapannya ke berbagai permukaan.

Perkembangan RPM Domestik

Pakar Rusia bekerja di beberapa bidang pembuatan RPM, tetapi bahan berdasarkan struktur nano harus dirujuk ke bidang yang paling menjanjikan. Konsep ini, khususnya, sedang dikuasai oleh Ferrit-Domen Research Institute, yang telah mengembangkan seluruh lini film penyerap radio tipis yang terbuat dari karbon terhidrogenasi dengan elemen nano. Keuntungan dari bahan penyerap radio buatan Rusia berdasarkan partikel berstrukturnano termasuk peningkatan kapasitas penyerapan yang beroperasi dalam spektrum frekuensi ultra lebar 7–300 GHz. Selain itu, bersama dengan ketahanan panas dan kekuatan mekanik, pengembang memperhatikan keramahan lingkungan dan teknologi bebas limbah untuk pembuatan bahan tersebut.

Kesimpulan

Meskipun perluasan segmen RPM umum, masih terlalu dini untuk berbicara tentang standar pengembangan yang ditetapkan dan distandarisasi untuk kelas material ini. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh kerahasiaan di mana para peneliti di bidang ini harus bekerja, tetapi ada juga masalah yang terkait dengan kompleksitas teknologi pembangunan. Mendapatkan bahan penyerap radio baru yang menjanjikan saat ini tidak mungkin dilakukan tanpa menggunakan bahan baku yang inovatif. Teknologi juga secara aktif bekerja pada metode estimasi kapasitas penyerapan yang lebih akurat dan efisien, yang meningkatkan kemampuan untuk mengidentifikasi RPM baru. Dan dengan latar belakang inilogis, agen penyerap radio berdasarkan ferit yang sama, yang telah menjadi tradisional, kehilangan relevansinya.