УДК 537.86
Экранирующий
колпак с радиопоглощающим метаматериалом внутри
В. Н. Семененко1, К. М.
Басков1, А. А. Политико1, Д. И. Акимов1, Н. Н.
Степанов2
1Институт
теоретической и прикладной электродинамики Российской академии наук, 125412, г.
Москва, ул. Ижорская, 13
2Акционерное общество «Воронежский
научно-исследовательский институт «Вега», 394026, г. Воронеж, Московский проспект, д.7-Б
Статья поступила в редакцию 17 января 2018 г.
Аннотация. Представлены исследования
метаматериала, представляющего собой резонансные включения из нагруженных колец,
обладающего поглощающими свойствами на ультравысоких частотах. Показано, что
такие включения могут быть использованы для изготовления поглощающего
материала, работающего вблизи резонансной частоты этих включений. Показано
практическое применение метаматериала в экранирующем колпаке с датчиком,
который может быть применён при диагностике антенных систем. Представлены
результаты расчетов коэффициента стоячей волны вибраторной антенны в экранирующем
колпаке с метаматериалом и без него. Приведены результаты измерений
радиотехнических характеристик опытного образца экранирующего колпака с
метаматериалом. Результаты исследований, представленные в статье, были доложены
на «V Всероссийской микроволновой
конференции».
Ключевые слова: метаматериал,
радиопоглощающий материал, ультравысокие частоты, резонансные включения, коэффициент
стоячей волны.
Abstract. The paper deals with the results of investigation of metamaterial exhibiting
radar absorbing properties at microwave frequencies owing to the resonant
phenomena in metallic inclusions. In particular, inclusions are investigated in
the form of conducting isolated nichrome wire rings with twisted edges. It is
demonstrated that such wire inclusions may be used to prepare materials exhibiting
radar absorbing properties at certain frequencies in the vicinity of the resonant
frequency of the inclusions. The practical applications of such metamaterial exhibiting
radar absorbing properties at frequency 300 MHz were shown. In particular, it
is performed significant reduction of standing wave coefficient of dipole
antenna inside a shielding cover (up to 2.0 at the frequency band 290-315 MHz).
The shielding covers with a sensor are widely used for the antenna-feeder systems
diagnosis. The results of the experiments showed that the influence of the
metamaterial on the shielding of antenna and the level of the transmitted
signal from the antenna to the sensor is negligible. A numerical simulation of
such metamaterial was performed by calculation using the FEKO software package
of electromagnetic simulation. It is shown that the uneven distribution of the
electric field is located at the resonant elements. Therefore, the position of
the resonant elements relative to the antenna has a significant influence on
the standing wave coefficient of antenna inside the shielding cover. The main
advantages of the investigated metamaterial are ease of fabrication, high
thermal stability and the resistance to the external influencing factors. The
results of the research have been reported at «5-th all-Russian Microwave
Conference».
Key words: metamaterial, radar-absorbing material, ultra high frequencies,
resonant inclusions, standing wave coefficient.
Для цитирования:
В. Н. Семененко, К. М. Басков, А. А.
Политико, Д. И. Акимов, Н. Н. Степанов. Экранирующий колпак с радиопоглощающим
метаматериалом внутри. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2018.
№1. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jan18/6/text.pdf
DOI 10.30898/1684-1719-2018-1-6