24 / 92
יום, השימוש בחומרים בולעים
מאוד נרחב, לדוגמא בתאי חסר
הד, בהתקנה על פלטפורמות שונות לצורך
Radar
Cross
החלשת שטח חתך מכ"מ (
), בהתקנים שונים לצורך החלשת
Section
Electro
-(
הפרעות אלקטרומגנטיות
) וכו'. לאחרונה,
Magnetic
Interferences
ישנה התעניינות גוברת בפיתוח חומרים
בולעים משטחיים בתחום תדרי המיקרוגל.
אחד הפתרונות המוצעים הוא להשתמש
במבנה משטחי של מטה-חומרים
), כאשר מאחוריו מותקנת
Metamaterials
(
]. מטה-חומרים הינם
1,2[
פלטה מוליכה
מבנים בעלי תכונות מיוחדות, לדוגמא
מקדםשקול דיאלקטרי ומקדםשקול מגנטי
]. ניתן לממש את החומרים
3[
שליליים
הנ"ל ע"י שימוש במבנים מחזוריים ולנתח
אותם בעזרת מושג של אלמנט בסיסי. סוג
החומרים והמבנה הגיאומטרי של אלמנט
בסיסי וכמו כן המחזור בין האלמנטים
מגדיר את התכונות של השקולות של
המבנה הכולל.
נניח גל מישורי פוגע באנטנה עם עומס
התנגדותי. במקרה הזה, חלק מהאנרגיה
תבלע ע"י העומס וחלק מהאנרגיה
תכנון חומר בולע בתחוםתדרי מיקרוגל מבוסס
על המבנההמחזורי
תתפזר. האנרגיה שמתפזרת הינה תלויה
בגיאומטריה של האנטנה, חומר ממנו
עשויה, תדר וקיטוב של הגל הפוגע.
הרעיון להשתמש במבנה מחזורי כאשר
]. כל
4,5[
מאחוריו ישנו מחזיר מוליך
אלמנט במבנה הנ"ל הוא בעצם אנטנה עם
חיבור של נגד. האנטנה מתואמת לתחום
התדרים בו אנו רוצים לבלוע את האנרגיה.
התכנון נעשה ע"י שימוש בגישה של אלמנט
) כאשר גל מישורי
2D
בסיסי (מבנה אינסופי
פוגע במבנה. האלמנט הבסיסי מבוסס על
אנטנה עם קיטוב ליניארי (ניתן להשתמש
באנטנה בעלת קיטוב מעגלי). בעבודה
הזאת, הסופיות של המבנה לא נלקחה
בחשבון. במקרה של מבנה סופי, גלי שטח
יתעוררו כאשר הפגיעה של הגל הינה בזווית,
לכן עלולה להיות דיפרקציה מהקצוות של
המבנה ונדרש לטפל בה בצורה נכונה.
כל הסימולציות בוצעו ע"י שימוש בתוכנה
במישור התדר, בשיטת
ANSYS
HFSS
.)
Finite Element Method
(
FEM
חישוב
המבנה המחזורי המוצע, הינו אינסופי
. האלמנט הבסיסי הינו אנטנת
XY
במישור
דיפול משטחית עם חיבור של נגד. הדיפול
מותקן מעל משטח מוליך בחלל חופשי.
Vladimir Vulfin, EM Infinity & Shai Sayfan-Altman, ANSYS Inc.
באופן מעשי, ניתן להשתמש בדיפול
מודפס, עדיף עם מקדם דיאלקטרי נמוך,
על מנת לקבל יותר רוחב סרט, או ע"י
שימוש ב"רגליים" עשויות פלסטיק, לצורך
, ניתן לראות
1 '
תמיכה מכאנית. באיור מס
את המבנה הגיאומטרי.
הינו מלבן
XY
האלמנט הבסיסי במישור
w
. הפרמטר
135
mmX
210
mm
עם מידות
מציין את המרחק בין המרכז של המשושה
ומרכז הצלע של המשושה. המשטח
. גובה הדיפול
z
=0
mm
המוליך ממוקם ב-
.
h
=50
mm
מעל המשטח המוליך הינו
הנגד המחובר בין הדקים של האנטנה
z
. הגל הפוגע הינו בכיוון
R
=80
Ω
הוא
,
y
ו-
x
והשדה החשמלי והמגנטי בכיוונים
בהתאמה.
את רוחב הפס של האנרגיה הנבלעת ניתן
להגדיר בדרכים שונות. בעבודה זו היא
מוגדרת כתחום התדרים שבו הבליעה
מהאנרגיה הפוגעת.
95%
היא לפחות
ישנם פרמטרים שונים שנדרש לשנות
על מנת לבצע אופטימיזציה על הבליעה
המקסימלית של האנרגיה. בהמשך מתואר
כיצד פרמטרים שונים משפיעים על
האנרגיה הנבלעת כאשר הפגיעה של הגל
כ
New-Tech Military Magazine l 24