Влияние качества пирамидального поглотителя на порог проявления размерного эффекта
Аннотация
Пористые пирамидальные поглотители обеспечивают радиомаскировку укрываемой поверхности в широкой полосе частот. Размерный эффект проявляется как пороговое значительное снижение эффективности маскировки при уменьшении размеров маскируемой поверхности в длинах волн. Исследовано влияние размерного эффекта на коэффициент отражения по мощности от металлической пластины, закрытой поглотителем в форме двумерной решётки пирамид, в условиях вариации качества пирамидального поглотителя. Коэффициент отражения вычислялся как отношение моностатических эффективных поверхностей рассеяния пластины в направлении нормали к её поверхности при наличии на пластине поглотителя и без него. Качество пирамидального поглотителя характеризовалось коэффициентом отражения от бесконечной плоской поверхности металлического объекта с таким поглотителем при облучении поверхности по нормали. Действие размерного эффекта проявлялось как заметное превышение коэффициента отражения от пластины с поглотителем над коэффициентом отражения от бесконечной плоской поверхности металла с тем же поглотителем. Для улучшения качества поглотителя уменьшались размеры оснований пирамид, и вводился магнитный подслой переменной толщины. Расчёты показали, что улучшение качества пирамидального поглотителя, помимо общего уменьшения отражения от пластины с поглотителем, приводит к принципиальному изменению хода зависимости коэффициента отражения от размеров укрываемой пластины: с ростом размеров пластины до значений, близких к длине волны, имеет место быстрое уменьшение коэффициента отражения до уровня, характерного для бесконечной плоской поверхности металла с таким же поглотителем, а далее наблюдаются затухающие осцилляции около этого уровня. Фактически это означает снижение порога проявления размерного эффекта до приблизительно длины волны с улучшением качества поглотителя. Материалы статьи были доложены на Всероссийской научной конференции «Излучение и рассеяние электромагнитных волн ИРЭМВ-2025», 23-27 июня 2025, пос. Дивноморское, Краснодарский край, Россия.
- размерный эффект
- коэффициент отражения
- пирамидальный поглотитель
- уменьшение размеров в длинах волн
Abstract (in English)
Influence of the absorber quality on the size effect threshold
Porous pyramidal absorbers provide radio camouflage of covered surface in a wide frequency band. Size effect manifests itself as a thresholding significant reduction of absorber efficiency with decrease of the covered surface dimensions in wavelengths. Impact of the size effect on the coefficient of power reflection from a metal plate with the absorber in the form of two-dimensional pyramid lattice has been investigated under conditions of pyramidal absorber quality variation. Coefficient of power reflection was determined as the ratio of metal plate’s monostatic radar cross sections in normal to the plate’s surface direction in presence of the absorber on the plate and without the absorber. Quality of the pyramidal absorber was characterized by the coefficient of power reflection of the plane wave, which is normally incident at planar surface of metal object with the absorber. Size effect was observed as a significant exceedance of the reflection coefficient from the plate with the absorber over the reflection coefficient from the planar metal surface with the same absorber. In order to improve the quality of the absorber, dimensions of the pyramids’ bases were reduced and magnetic sublayer of variable thickness was introduced. Calculations have shown that improving quality of the absorber, besides general decrease of reflection from the coated plate, leads to a profound change in type of dependence of the reflection coefficient on the size of the coated plate: as the plate size increases to about the wavelength, the reflection coefficient rapidly decreases to the level, which is characteristic to the coated plane, and then the decaying oscillations of the reflection coefficient around the reached level take place. In fact it means the size effect threshold decreasing to about wavelength with absorber quality improvement. The materials of the article were presented at the All-Russian Scientific Conference "Radiation and scattering of electromagnetic waves RSEMW-2025", June 23-27, 2025, Divnomorskoye vill., Krasnodar Territory, Russia
Для цитирования
Лебедев А.М., Фурманова Т.А., Семизбаев А.Д., Семененко В.Н. Влияние качества пирамидального поглотителя на порог проявления размерного эффекта // Журнал радиоэлектроники. – 2025. – № 11. https://doi.org/10.30898/1684-1719.2025.11.37
Литература
- Иванова В.И., Кибец С.Г., Краснолобов И.И., Семененко В.Н., Фурманова Т.А. Эффективная поверхность рассеяния малоразмерных образцов диэлектрических радиопоглощающих материалов //Труды международной научн. конф. "Излучение и рассеяние электромагнитных волн ИРЭМВ-2013" - Таганрог: Изд-во ЮФУ. 2013. С. 334-338.
- Лебедев А.М., Семененко В.Н., Фурманова Т.А., Краснолобов И.И. Размерный эффект в метровом диапазоне длин волн при маскировке поверхности пирамидальным поглотителем //Современная электродинамика. - 2022. - №2 (2). - С. 32-37.
- Feko, https://www.altair.com
- Кобак В. О. Радиолокационные отражатели. - Советское радио, 1975.
- Knott E. F., Schaeffer J. F., Tulley M. T. Radar cross section. - SciTech Publishing, 2004.