Экран электромагнитного излучения

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники(72) Авторы Лыньков Леонид Михайлович Бойправ Ольга Владимировна Борботько Тимофей Валентинович Соколов Владимир Борисович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники(57) Экран электромагнитного излучения, состоящий из бетона, отличающийся тем, что содержит порошкообразные отходы производства чугуна, а именно шлам очистки ваграночных газов, с размером фракций 5-30 мкм. Полезная модель относится к средствам ослабления энергии радиоволн, которые могут быть использованы для облицовки стен и покрытия полов и потолков помещений, где осуществляется разработка, тестирование, наладка либо эксплуатация радиоэлектронного оборудования, чувствительного к внешним электромагнитным помехам. Известна панель, поглощающая электромагнитные волны 1 и состоящая из строительного элемента, на который нанесены слой (слои) феррита (34, 0,40,624), слой материала, относительная диэлектрическая проницаемость которого больше либо равна 50, и слой материала, относительная диэлектрическая проницаемость которого меньше либо равна 10. Рабочий диапазон частот панели - 0,1-1 ГГц. Известна проводящая бетонная композиция, включающая в себя углеродные частицы проводящей фазы и бетон, которая может быть использована для экранирования электромагнитных излучений 2. Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является конструкция экрана электромагнитного излучения 3, состоящая из железобетонной панели, на которую нанесен слой электропроводящего бетона, содержащего гидравлический неорганический ма 96612013.10.30 териал и 0,6-3 мас.углеродных волокон, имеющих среднюю длину 4-30 мм и средний диаметр 1-20 мкм. Слой электропроводящего бетона обеспечивает ослабление энергии электромагнитных волн частотного диапазона 30-1000 МГц на 30-50 дБ. Недостатком данного экрана является невысокий диапазон рабочих температур вследствие окисления углерода и разрушения гидратированных минералов, формирующих так называемый клинкер бетона. Задачей данной полезной модели является расширение диапазона температур эксплуатации экрана электромагнитного излучения. Указанная задача решается тем, что экран электромагнитного излучения включает в себя порошкообразные отходы производства чугуна (шлам очистки ваграночных газов),размер фракций которых составляет 5-30 мкм, и бетон. В состав порошкообразных отходов производства чугуна (шлама очистки ваграночных газов) входят оксиды железа, натрия, алюминия, а также известь (свободные оксиды кальция и магния). Наличие извести в порошкообразных отходах производства чугуна(шламе очистки ваграночных газов) способствует увеличению механической прочности формируемого на основе этих отходов экрана электромагнитного излучения и обуславливает диапазон рабочих температур (2050 С). В зависимости от размера фракций порошкообразных отходов производства чугуна (шлама очистки ваграночных газов),используемых в конструкции экрана электромагнитного излучения, ее коэффициент передачи в диапазоне частот 0,7-18 ГГц составляет 1545 дБ. На фигуре представлен общий вид экрана электромагнитного излучения. Экран электромагнитного излучения (фигура) состоит из бетона 1 и порошкообразных отходов производства чугуна (шлама очистки ваграночных газов) 2 с размером фракций 5-30 мкм. Принцип действия такого экрана электромагнитного излучения основан на следующем. При падении электромагнитных волн на границу раздела двух сред, значения диэлектрическойи магнитнойпроницаемостей которых отличаются (воздух-экран электромагнитного излучения), имеют место явления отражения и преломления волн. Амплитуда коэффициента отражения электромагнитных волн определяется волновым сопротивлением второй среды, которое зависит от соотношения ее относительных диэлектрической и магнитной проницаемостей. В случае есливторой среды больше 1, а 1, то путем увеличения значения последней возможно обеспечить снижение коэффициента отражения электромагнитных волн от границы раздела двух сред. Для этого во вторую среду следует ввести компонент, у которого 1, например ферримагнитные материалы. В перечень последних входят порошкообразные отходы производства чугуна (шлам очистки ваграночных газов), относительная магнитная проницаемость которых в зависимости от размера их фракций составляет 8-40. При преломлении электромагнитные волны проходят во вторую среду. Дальнейшее их ослабление обусловлено явлением поглощения их энергии материалом второй среды. Оно связано с тем, что электромагнитные волны в процессе своего распространения в среде вызывают вынужденные колебания свободных и связанных зарядов, магнитных диполей,квадруполей. Это приводит к созданию первичного и вторичного электромагнитных излучений. Характер их параметров зависит от электрических (относительная электропроводность) и магнитных (относительная магнитная проницаемость) свойств среды, величин коэффициента ее преломления, а также длины падающих электромагнитных волн. В случае если среда содержит наполнитель в виде частиц определенного размера, параметры вторичного электромагнитного излучения определяются также соотношением размера частици расстояния между нимис длиной падающей волны . Если наполнителем среды являются микродисперсные ферримагнетики, к которым и относятся порошкообразные отходы производства чугуна (шлам очистки ваграночных газов) с размером фрак 2 96612013.10.30 ций 5-30 мкм, то в ней возможно наличие агломератов частиц. В подобных случаях размер единичного препятствия для электромагнитных волн следует считать несколько большим,чем размер частицы. Однако, как правило, при проведении теоретического анализа вследствие случайного характера распределения ферримагнитных частиц в среде принимается упорядоченная структура их размещения - в виде кубической решетки, в узлах которой размещены данные частицы. Когда размер частиц много меньше длины волны, т.е. / мало, распространение волны в среде определяется величиной /, которая может быть больше или меньше 1. Случай, при котором расстояние между частицами меньше длины волны (/1) аналогичен дифракции волн на мелкой решетке. При этом как коэффициент передачи, так и коэффициент отражения электромагнитной волны зависят от размера частиц, расстояния между частицами и слоями частиц. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3