Matériau radio-absorbant : description, caractéristiques, application

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Le niveau actuel de développement des dispositifs d'ingénierie radio et leur utilisation généralisée placent les questions de protection et de sécurité électromagnétiques à l'ordre du jour. Jusqu'à récemment, cette couche de problèmes restait dans l'ombre, car le niveau technologique ne permettait pas de les examiner en détail. Mais aujourd'hui, il y a toute une direction pour le développement des matériaux absorbant les radars (RPM), qui ont une variété d'objectifs.

Portée du RPM

La nécessité d'utiliser ce type de matériel se fait sentir dans le complexe militaro-défense, dans l'industrie civile, pour résoudre des problèmes typiques dans le développement de dispositifs radio-électroniques, etc. Mais les systèmes de protection et les outils de sécurité restent les le plus pertinent en terme de demande sur RPM. De plus, ce n'est pas nécessairement un complexe militaro-technique. Absorbeurs radar modernesles matériaux sont maîtrisés avec succès dans le créneau des systèmes informatiques qui traitent les informations avec la connexion de moyens de protection contre les accès non autorisés. Les objets d'origine biologique sont ainsi protégés des effets électromagnétiques, et la réduction de la vulnérabilité radar est une nécessité pour un large éventail d'unités civiles et militaires. Une autre chose est que la nature de l'utilisation et les propriétés des RPM spécifiques dans chaque cas peuvent différer considérablement.

Qu'est-ce que le RPM ?

Cette classe de matériaux peut être définie par la capacité de la composition et de la structure du produit à assurer l'absorption de l'énergie électromagnétique dans une gamme de fréquences particulière. Les nouvelles générations de RPM sont plus susceptibles d'être modifiées en termes de capacité à convertir les ondes absorbées en certains types d'énergie. Dans ce processus, en plus de l'absorption, des phénomènes tels que l'interférence, la diffusion et la diffraction sont également observés. Quant à la production de matériaux radio-absorbants, ils sont basés sur des particules d'un ferromagnétique. Ils sont utilisés comme matériaux absorbants à large spectre, formant une couche isolante à la surface du produit cible vis-à-vis des ondes électromagnétiques. Dans ce cas, une condition préalable à la base structurelle de l'isolant doit être la présence d'un diélectrique non magnétique. Sur cette base, diverses modifications du RPM sont en cours de développement. Par exemple, en plus de la structure des ferromagnétiques, des éléments de suie ou de graphite peuvent être inclus, qui agissent commeabsorbeurs. Dans la production de RPM à plage étroite, l'accent est également mis sur l'utilisation de caoutchouc ou de plastique.

La différence entre les matériaux absorbant les radars et les revêtements

Il n'y a pas de distinction stricte, en termes de performances, entre les matériaux et les revêtements à cet effet, mais la mécanique même de la fabrication et de la manipulation ultérieure oblige à faire la distinction entre ces moyens d'isolation. En particulier, si des matériaux peuvent être inclus dans la base structurelle et même élémentaire du produit cible, alors les revêtements n'agissent que comme une couche auxiliaire sur la surface, sans effectuer de tâches de nature différente. En partie, il existe également des différences dans les capacités d'absorption, mais ce facteur est plutôt conditionnel. Selon la structure, le matériau absorbant le radar peut présenter un certain succès en tant que dispositif absorbant les micro-ondes, mais dans tous les cas, cette capacité ne sera caractéristique que pour une plage limitée. Par exemple, il existe aujourd'hui des spectres de rayonnement de stations radar qui, en principe, ne sont pas disponibles pour le "traitement" de RPM.

Caractéristiques techniques et opérationnelles du RPM

Les matériaux sont assez divers dans leur conception et leur structure, et pourtant il existe des indicateurs de performance moyens pour les groupes de RPM les plus établis. Les caractéristiques de base qui reflètent ces valeurs incluent:

• La longueur des vagues de travail - de 0,3 à 25 cm.
• Le spectre de fréquences de fonctionnement est de 300 à 37 500 MHz.
• Perméabilité magnétique - de 1, 26 à 10-6 H/m.
• Plage de température de fonctionnement - de -40 à 60 °С.
• Poids - environ 200-300 g pour 1 m²

Il convient de tenir compte du fait que tous les matériaux ne peuvent pas conserver les caractéristiques de performance ci-dessus dans des conditions d'utilisation extérieures difficiles. En ce sens, nous pouvons distinguer le matériau radio-absorbant Ternovnik de type tapis, largement utilisé par les entreprises russes dans diverses industries. Pour lui, il n'y a pratiquement aucune restriction de fonctionnement dans des conditions climatiques difficiles. De plus, ce matériau résiste à l'abrasion mécanique et conserve la capacité d'isoler les objets quelle que soit leur forme et leur surface.

Variétés de RPM

Bien qu'il n'y ait actuellement aucune distinction claire dans le segment RPM, les catégories suivantes de ce matériel peuvent être conditionnellement distinguées:

• Résonnant. Aussi appelés accordés en fréquence - ils sont capables de fournir une neutralisation complète ou partielle de l'onde absorbée. L'efficacité est directement déterminée par l'épaisseur du produit de protection.
• Magnétique non résonnant. Ils ont de la ferrite dans leur structure, dont les particules sont réparties dans la couche époxy. Le matériau absorbant les radars magnétiques est capable de dissiper l'énergie rayonnée sur une grande surface, ce qui permet d'obtenir une neutralisation sur une large gamme de fréquences.
• Volume sans résonance. En règle générale, ce sont des couches épaisses d'isolants qui absorbent la majeure partie de l'entréerayonnement avant qu'il ne se reflète sur la plaque métallique arrière.

Caractéristiques du RPM sur les poudres ferromagnétiques

Une sorte de revêtement avec une capacité d'absorption radio, qui contient des microsphères dispersées avec des particules de ferrite ou de fer carbonyle. Lors du processus d'absorption du rayonnement haute fréquence dans la poudre, des vibrations moléculaires se produisent, ce qui provoque le dégagement de chaleur. La même énergie dérivée qui est dissipée ou transférée à une structure de stockage adjacente. Un principe de fonctionnement similaire est noté dans les feuilles de caoutchouc néoprène. Ce matériau fonctionne sur le principe des pertes magnétiques, mais contient dans sa structure une charge plus solide de ferrite et de graphite.

RPM mousse

Un groupe spécial de RPM qui sont utilisés pour le masquage à long terme d'objets importants. Ce type de matériau est à base de mousse polyuréthane. Son utilisation se justifie par le fait que le produit final reçoit de petites dimensions et une masse modeste avec une gamme d'activité absorbante assez large jusqu'au spectre décimétrique. Bien que les matières premières soient plus chères dans ce cas, les matériaux absorbant les radars et les revêtements en mousse de masquage à base de polyuréthane présentent des avantages significatifs en termes de performances:

• Caractéristiques de haute résistance par rapport aux matériaux similaires à l'eau-polymère.
• Maintenir les qualités de camouflage indéfiniment.
• Moins d'exigences de stockage pour les composants.
• Couvertures de masquage en mousseen principe, ils se caractérisent par une adhérence élevée, ce qui élargit les possibilités de leur application sur une grande variété de surfaces.

Développements RPM nationaux

Les spécialistes russes travaillent dans plusieurs domaines de la création de RPM, mais les matériaux à base de nanostructures devraient être référés aux domaines les plus prometteurs. Ce concept est notamment maîtrisé par l'Institut de recherche Ferrit-Domen qui a développé toute une gamme de films minces radio-absorbants en carbone hydrogéné avec des nanoéléments. Les avantages des matériaux radio-absorbants fabriqués en Russie à base de particules nanostructurées comprennent une capacité d'absorption accrue fonctionnant dans le spectre de fréquences ultra-large de 7 à 300 GHz. De plus, en plus de la résistance à la chaleur et de la résistance mécanique, les développeurs notent le respect de l'environnement et la technologie sans déchets pour la fabrication de tels matériaux.

Conclusion

Malgré l'expansion du segment RPM général, il est encore trop tôt pour parler de normes de développement établies et standardisées pour cette classe de matériaux. Cela est dû en grande partie au secret dans lequel les chercheurs dans ce domaine doivent travailler, mais il existe également des problèmes liés à la complexité technologique du développement. L'obtention de nouveaux matériaux radio-absorbants prometteurs est aujourd'hui impossible sans l'utilisation de matières premières innovantes. Les technologues travaillent également activement sur des méthodes plus précises et plus efficaces d'estimation de la capacité d'absorption, ce qui améliore la capacité d'identifier de nouveaux RPM. Et dans ce contextelogiquement, les agents radio-absorbants à base des mêmes ferrites, déjà devenus traditionnels, perdent de leur pertinence.