РЕФЕРАТ 2
Список сокращений 3
Введение 4
1. Радиопоглощающие материалы и покрытия, способы изготовления и
исследования электрофизических характеристик Литературный обзор 6
1.1. Материалы, эффективно взаимодействующие с электромагнитным
излучением 6
1.2. Методы изготовления композиционных радиопоглощающих материалов 9
1.3. Аддитивные технологии 10
1.3.1 Аддитивные технологии и их преимущество 10
1.3.2. Аддитивное производство: технологии и материалы 12
1.4. Методы измерения электромагнитных параметров 15
Постановка задачи 18
2. Электромагнитный отклик от многослойных конструкций 19
3. Выбор материала для построения конструкции 20
4. Методика изготовления многослойной конструкции 23
4.1. Описание 3D принтера 23
4.2. Описание программы прототипирования 24
5. Расчет и экспериментальное измерение электромагнитного отклика и
эффективных электромагнитных характеристик изготовленных образцов 28
5.1. Двухслойные образцы 28
5.2. Трехслойные образцы 31
Заключение 35
Список используемых источников 36
Приложение А. Результаты расчета ЭМ двухслойных образцов 38
Приложение Б. Результаты расчета ЭМ трехслойных образцов 44
В настоящее время материалы, эффективно взаимодействующие с электромагнитным излучением (ЭМ), находят все более широкое применение в СВЧ электронике (снижение радиозаметности военных объектов, создание безэховых камер, для осуществления электромагнитной совместимости); в экранировании рабочих мест и биологических объектов от СВЧ излучения, защита информации. В связи с расширением области применения радиоматериалов благодаря использованию новых электронных средств не только в военном и промышленном направлениях, но и в быту постоянно возникают новые требования к потребительским свойствам этих материалов. В частности, востребованы конструкции, обладающие высокой эффективностью экранирования, что во многом зависит от согласования со свободным пространством, то есть градиентными или многослойными конструкциями. Разработка методов моделирования и построения многослойных покрытий и экранов является актуальной задачей. В настоящее время в различных отраслях производства большое внимание уделяется использованию технологии 3D печати. Представляет интерес применить 3D технологию для изготовления радиоматериалов с заданными электромагнитными свойствами.
Цель - исследовать частотные зависимости коэффициента отражения двух- и трехслойных конструкций, изготовленных на 3D принтере согласно проведенному компьютерному моделированию. Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи: 1. освоить методы компьютерного моделирования электромагнитных характеристик многослойных конструкций в полосе частот, 2. рассчитать спектры электромагнитных характеристик изменяя толщины и чередование слоев, 3. освоить методику управления 3D принтером, 4. изготовить образцы исходных материалов, 5. измерить спектры комплексных диэлектрических проницаемостей исходных материалов, 6. изготовить двух- и трехслойных конструкций на 3D принтере, 7. измерить спектры комплексных диэлектрических проницаемостей исходных материалов, 8. проанализировать результаты исследования, 9 оформить результаты проведенного исследования в виде
Объект исследования - частотные зависимости (спектры) электромагнитного отклика от многослойной конструкции радиопоглощающего материала.
Предмет исследования - однослойные и многослойные образцы, изготовленные по аддитивной технологии.
Измерение ЭМ отклика проводилось коаксиальным методом на векторном анализаторе цепей фирмы «Микран» Р4М-18 по схеме на проход.
В результате выполненной работы были достигнуты следующие результаты:
1. . Проведен аналитический обзор литературных источников. Показано, что радиопоглощающие материалы и радиопоглощающие покрытия востребованы в настоящее время. Показано также, что продолжается поиск материала, способного работать во всей полосе электромагнитного излучения, который бы имел малый вес и низкую стоимость. Кроме того, изделия из этого материала обладали бы требуемыми адгезийными качествами.
2. Освоена методика прототипирования многослойных конструкций с заданными параметрами исходных материалов в программе CST Microwave Studio
3. Проведено моделирование спектров составляющих
электромагнитного отклика от коаксиальной ячейки с многослойным образцом с заданными значениями диэлектрической проницаемости и различной толщины слоев.
4. Часть образцов была напечатана на 3D принтере.
5. Измерен электромагнитный отклик от напечатанных образцов и сравнен с рассчитанными спектрами электромагнитного отклика этих же образцов.
