Современная электроника №2/2019

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 28 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 2 2019 принимается величина, равная ква- дратному корню из измеренного зна- чения мощности. Для исключения влияния на резуль- таты измерения излучаемого сиг- нала, который вместе с принимае- мым сигналом может проходить на выход 1 направленного ответвителя НО1, в устройстве имеется компенса- ционный канал, включающий в себя выход 2 направленного ответвителя НО2, перестраиваемый аттенюатор АТТ и перестраиваемый фазовращатель ФВ. На делителе Д сигналы измерительного и компенсационного каналов суммиру- ются, после чего сигнал поступает на измеритель мощности ИМ. Компенса- ция проникающего через измеритель- ный канал сигнала осуществляется при изъятой отражающей пластине путём установки такого затухания и поворо- та фазы сигнала в компенсационном канале, при котором измеритель ИМ показывает ноль мощности. Результа- ты измерения коэффициентов отра- жения стандартных материалов (фла- на и оргстекла) согласуются с извест- ными опубликованными данными на частоте 1 МГц. Электромагнитные свойства исполь- зуемых материалов представлены в таблице 1. В диапазоне сверхвысо- ких частот они изучены довольно сла- бо. Показатели радиопоглощения и радиоотражения зависят от толщины слоя структуры материала и диэлек- трических и магнитных характери- стик. Чем «хуже» структура материала, тем лучше поглощение электромагнит- ных свойств. Для расчёта зависимости коэффици- ента отражения от толщины материала, диэлектрической и магнитной посто- янных и тангенса диэлектрических потерь была разработана программа, позволяющая производить моделиро- вание многослойного радиопоглоща- ющего материала, с помощью которой была проведена предварительная оцен- ка поглощающих свойств разрабаты- ваемых конструкций слоистых погло- тителей. С целью экспериментальной провер- ки расчётных конструкций многослой- ных поглотителей были изготовлены образцы панелей размером 200 × 200 мм на металлической подложке с различ- ными компонентными составляющи- ми, которые имели разные толщины, для того чтобы измерить радиоотража- ющую способность исследуемых мате- риалов. Сначала измерялся коэффици- ент радиоотражения керамических панелей из 16 плиток карбида кремния, наклеенных на металлическую пласти- ну (размер одной керамической плит- ки составлял 50 × 50 × 9 мм), а затем из 4 плиток нитрида алюминия, наклеен- ных на металлическую пластину (раз- мер одной плитки – 110 × 110 × 0,63 мм). Керамические плитки приклеивались к металлической пластине с помощью двухстороннего скотча. Измерения проводились на часто- тах 8, 10, 12, 15 и 17 ГГц. Результа- ты измерений коэффициента радио- отражения электромагнитной энергии представлены на рисунке 3. Из графи- Таблица 1. Электромагнитные свойства используемых материалов Физические свойства SiC AlN (MnO, ZnO)Fe 2 O 3 Боросиликатное стекло (SiO 2 ·B 2 O 3 ) Теплопроводность (Вт/мК) при +25°С 150 160...240 2,8...5,7 – Диэлектрическая постоянная при +25°С на частоте 1 МГц 40...42 8,8...10,5 8...10 4...10 Тангенс угла диэлектрических потерь на частоте 1 МГц 0,05 0,0005 0,0010 0,0005…0,001 Коэффициент температурного линейного расширения ( × 10 − 6 /°С) в диапазоне температур +25…+400°С (для кремния – 3,5…4,0 × 10 − 6 /°С) 3,7 4,3...4,6 5...10 4 Магнитная проницаемость 0,999985 1 70...6000 1 Примечание: П – отражающая пластина-образец с РПМ; А – рупорная антенна; Н01, Н02 – ответвители; В1, В2 – вентили; ФВ – перестраиваемый фазовращатель; АТТ – перестраиваемый аттенюатор; Д – делитель; Г – генератор; ИМ – измеритель мощности Рис. 2. Схема измерительной установки ИМ Д АТТ ФВ Г НО2 НО1 В1 В2 L П А 2 1 Рис. 3. Результаты измерений коэффициента радиоотражения электромагнитной энергии на сверхвысоких частотах для панелей из карбида кремния (сплошная линия) и нитрида алюминия (пунктирная линия) Частота, ГГц Коэффициент радиоотражения 1,1 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 8 10 12 14 16 18