Н. Ф. Николенко. Основы теории РЭБ. М., Воениздат, 1987 (1083410), страница 50
Текст из файла (страница 50)
!3.1, б). Вес отраженные лучи Су, Сь ..., Сп порождены падающим лучом 5у и после отражеиея взаимно параллельны. !1а рис. 13.2 штриховой линией показаны диаграмма псреизлучсния металлической пластины, а снлошпой линией — диаграмма переизлучения той же пластины, защищенной ицтсрферснционным покрьпнем.
Из рисунка видно, что в направлении падения волны переизлучснне отсутствует. Однако в других направлениях интенсивность отраженньгх сигналов может быть значительной. Это является недостатком, ограничивающим применение ннтерферснцио64 онных покрытий прн решении задач ПРЛМ объектов, обнаружение которых возможно многопознционными радиолокационными системами. Другим недостатком интерференционных покрытий является их малая дпапазонность.
Квазигармонические сигналы с шириной спектра Ь), интерферируют до тех пор, пока разность у „„рб у„,ру и у бу. сравнению с длиной когсрсптности /к зондирующего сгшнала: 31б й» 2и Прн нормальном падении волн вблизи металлической поверхности маскируемого объекта образуются стоячие волны за счет интерференции па/)агогпсй и отражсгуной радиоволн. Усрсднсигуая по времени интенсивность (плотность электрической энергии) периодически изменяется по толщине покрьпня вдоль осн з, имея обостренные максимумы на расстоянии (2лт+1)г/4 от подложки (рис.
1З.З). Максимумам интенсивности соответствуют кучности Рез(гсл) и//- кыеплснки Я 3' ф. „~иэлеклура/с Подложка ('ма скирдам ый а() ъек/и) Рис. !3.3. Графуук изменения плоткосп, электромагкиткой эпергик по толгпипе покрытия электрического поля Е, а минимумам — узлы. Первая пучность электрического поля находится на растоянии Х/4 от подложки, далее оаи чередуются с периодом Х/2. Хорошими диапазонными свойствами обладают многослойные покрытия типа «слоснь>й пирог». В этих покрьпиях удастся достигнуть их полного согласования со свободной средой на нескольких частотах.
Для двухслойного покрытия (два диэлсктрн >еских слоя и две рсзпстивные пленки) полное согласование достигается па двух частотах. Толщина обоих слоев /ц и /м и их диэлектрические проницаемости е> и е» выбираются из условия обеспечения заданной диапазонности. 13.3.2.
Поглощающие покрытия Принцип действия поглошающих покрытий основан на использовании эффекта преобразования энергии падающих электромагнитных волн в тепловую или другие вилы энергии. Явление интерференции волн здесь носит второстепенный характер. Материал поглощающих покрь>тнй выбирается из условия обеспечения полного поглощения в нем падающих волн и отсутствия отражения последних от границы раздела сРед.
гаются путем добавления в диэлектрические материалы угольной ( и) . Максимально допустимая плотность поглощаелюй 0,155— энергии для покрытий без охладителей составляет 0,465 Вт/смв. Поглошающие покрытия имеют большие массу и толщину. Для применения в наземных условиях противорадиолокационные покрытия выполняются в виде волосяных, резиновых или деревянных матов, пропитанных смесью каучука и сажи.
Полобные маты толщиной в несколько сантиметров способны уменьшить мощность отраженного сигнала в 20 — 50 раз. 13.3,3, Неотражающие структуры Неотражающне структуры могут быть построены на базе антенных решеток, конструкпий с большим числом дифракционных элементов и неот . и неотражающих проводящих поверхностей сложной формы. Опя формируют диаграмму переизлучсния с минимумом в направлении приема.
Рнс. 13.4. Одна кт >нк>кожных форм оиюркностн но- т»он>ак>ното»но«роксан Материал покрытия должен обеспечивать плавное изменение диэлектрической и магнитной проницаемости от значений в,= р,.= = 1 па ° внешней границе покрытия до значений ра(а) и еа(г), обеспечивающих .полное поглощение падающих волн в толще покрь>тия. Изменения и и е должны происходить на интервале, большем длины волны. Поэтому поглошающие покрытия имеют большую толп>ину. Форма поверхности поглощающего покрытия также лолжна обеспечивать плавность изменения его структуры от внешней границы к внутренней. Наиболее распространенной является поверхность в аиде пирамид и конусов (рис. !3.4).
Чем меньше Х/С и Т/)., тем лучше согласовагяе. Коэффициент отражения экспонснциально уменьшается с ростом /.. Однако за счет интерференции волн, отраженных от неоднородностей, могут иметь место осцилляции этой зависимости. Фигурная поверхность покрытия позволяет увели ~ить площадь соприкосновения покрытия со свободным пространством. Для увеличения количества огра>копий угол при вершине пирамид должен быть 30 — 90'. Хорошие поглощающие свойства покрытия дости- Рнс.
!3.3. Конструкннн неотражаю>ной структуры с ввфсавннымн канавками Простейшим нсотражак>шим устройством может служить противорапиолокационный экран нз проводящего материала, устанавливаемый наклонно к направлению прихода волны. Максимум псрсизлучаемой энергии находится под углом, сопряженным с уг лом падения, а в сторону источника имеет место лишь незначительное излучение за счет дифракцпонных явлений второго и лее высоких порядков. Др гпм известным неотражающим устройством является проволяшес тело с вырезанными в пем канавками глубиной ~етвсрть ллины волны (рнс. !3.5). Если ступеньки имеют высоту, кратную целому числу полуволн, то такая структура отражает волны, как идеальное зеркало, когда электрический вектор перпендикулярен ребру ступеньки (нормальное падение).
Минимум псреизлучаемой энергии для волн с произвольным положением плоскости поляризапии может быть получен при применении клетчатой структуры, в которой углубления и с>уп>спьки чередуютс> едуются в шахматном порядке. Хорошие результаты получаются, когда па отражающей поверхности в шахматном порядке располагаются дпфракциопныс элементы с полусфери ~ес>сой го- 267 ловкой (рис.
13.6). Такое покрытие имеет лучшие днапазонные. характеристики за счет расположения дифракциоиных элемснтов на различной высоте от подложки. Малую массу и габариты имеют рсзоиаисные покрытия, являющиеся комбинацией антенных решеток и иптерференционных многослойных покрытий. Условие (13.11) означает, что отраженный и преломленный лучи взаимно перпендикулярны (рис. 13.7), при этом волна полностью переходит во вторую среду (покрытие). Физически это объясняется тем, гто иоле падающей волны вызывает колебания .электронов в атомах покрь5тия, Электроны колеблются в направлении электрического вектора расиространяюгцсйся в покрытии Е5 () = аГС!и 1уг (13. 13) (13.11) 269 5 !5)Я 5~)~ '- ".1!1! г,ф! )5 :5)! ,'' ~ '.,1 Рис. 13.6.
Конструкция неотражающсй сгруктуры с ли45ракцно55иыми элементами с иолугфгри кткой г5555о555554 В многослойном интерфсренциопном покрытии роль поглотителя играет резистивная пленка, которая может быть заменена решеткой из диполей, нагруженных иа резисторы. Для расширения диапазонных свойств покрьгти55 применяют набор диполей разной длины. Диполи располагают на различных расстояниях от отражающей поверхности. Применение двух взаимно перпендикулярных решеток исключает зависимость персизлучающих характеристик от поляризации падающих волн.
Нсотражагошие структуры имеют те же достоинства и недостатки, '5то и иитг))фс)цч5555ншиыс 555555155 5т5555. 13.3.4. Покрытия, использующие эффект полного прохождении полны ио вторую среду Этот тин покрытий ос5и5ван иа свойстве некоторых материалов не отражать волны, падающие под углом, называемым углом Брюстера. Коэффициент отражения Я зависит от поляризации падающей волны. Для компонентов вектора Е, ориентированных перпендикулярно (Ех) и параллельно (Ен) плоскости падения, значения коэффициента отражения опрсдсляготся выражениями: 1яэ(5Я И ) Гда(5-5+ И ) а5иа (И вЂ” Ь5') (13.10) я5ва (И + И') При совпадснин плоскости поляризации с плоскостью падения, под которой понимается плоскость, определяемая вектором Пойтинга и нормалью к границе раздела, отражение будет отсутствовать (/755=0) при !д(В+В') = со.
Поэтому согласно выражению (13.9) условие отсутствия отражений имеет вид О+ В ' = и/2. Рис. 13.7. К пояснению принципа действии покрытий, использующих эффект полного прохождения электромагнитной волны во вторую среду волны. Молекулярные дииоли ориентируются в направлении, перпендикулярном направлению распространения.
Они порождают вторичную (отражснную) волну. Так как возбужденный элсктричсский диполь (колеблющийся электрон) нс излучает вдоль своей оси, то в зеркальном направлении отсутствует поток э55сргни. !(а рис. !3.7 этому соответствует направление стрелочск, условно обозначающих положения диполсй. Соотношение, описывающее закон преломления, имеет вид з!ИО/3!ИО' =а/пь (13.!2) С учетом условия (!3.11) выражение (!3.!2) преобразуется: ! о О = п/и 5. Для чисто диэлектрических покрьзтий отражения будут отсутствовать при углах падения Аналогично можно получить условия отсутствия отражений для перпендикулярной компоненты Еь . пз В а /аа — и~/Но (13.! 4) Ро/Иг Рг /Ро где ем ра — диэлектрическая и магнитная проницаемости свободного пространства; еь ц~ — диэлектрическая и магнитная проницаемости покрытия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
