Diplomska naloga (.pdf)

2.2 Večplastni absorberji 9
Za kovino velja, da je njena impedanca Z = . 0, iz česar sledi, da je med poljubnim
sredstvom in kovino odbojni koeficient |R| = . 1, kar v praksi pomeni popolni odboj.
Odbojnost je enaka nič (ni odboja), ko sta obe impedanci enaki. Za zrak velja, da
.
je µz
ε z
= 1. V primeru, ko je prvi medij zrak, je zato odbojnost enaka nič, ko je
v drugem mediju permeabilnost enaka dielektričnosti. Pri poševnem vpadu pa je
potrebno upoštevati tudi to, da je impedanca odvisna od kota vpada. V razdelku
večplastni absorberji smo si razlike, ki nastanejo v enačbah pri poševnem vpadu,
tudi pogledali.
Pri enostavnem absorberju (glej sliko 2.1), ki je sestavljen iz medija debeline d in
zalednega materiala, s privzetkom, da se na njem EM valovanje popolnoma odbije
(običajno je to kovinski premaz), je odbojni koeficient podan z izrazom
R = iZ 2 tan(k 2 d √ µ 0 ε 0 ) − Z 1
iZ 2 tan(k 2 d √ µ 0 ε 0 ) + Z 1
, (2.2)
kjer je k 2 valovno število v plasti. Valovno število meri število valov na enoto dolžine
v smeri razširjanja valovanja. Za poljuben medij j ga določimo preko enačbe
k j = ω(µ j ε j ) 1/2 , (2.3)
kjer je ω krožna frekvenca, ki vemo, da je premosorazmerna s frekvenco ν:
ω = 2πν.
V notranjosti absorpcijskega materiala pa se amplituda EM valovanja manjša tako
zaradi dielektričnih izgub kot tudi magnetnih izgub. Odbojni koeficient je po absolutni
vrednosti vedno manjši od 1. V primeru, ko doseže vrednost 1, govorimo o
popolnem odboju.
Prepustnost absorberja lahko ravno tako izrazimo iz enačb elektromagnetizma,
vendar je pri absorberjih, ki nas trenutno zanimajo, na zadnji strani prevodna plast,
reflektor, ki popolnoma odbije vpadno valovanje. Pri teh absorberjih gre v bistvu
za kombinacijo Faradayeve kletke, ki ščiti notranjost, in absorptivnih plasti,
ki zmanjšujejo odboj vpadnega valovanja. Pri izdelavi enoplastnega (homogenega)
absorberja s kovinskim reflektorjem na zadnji strani potrebne karakteristike materiala
(izbira materiala, debelina d) določimo z minimizacijo R v enačbi (2.2) na
zahtevanem frekvenčnem območju.
2.2 Večplastni absorberji
Prva zahteva za absorber je čim manjša odbojnost na zunanji ploskvi. Za to morata
biti impedanci zunanjega medija in prve plasti absorberja približno enaki. Večplastni
absorber sestavlja več zaporednih plasti, katerih permeabilnost in dielektričnost se
(skoraj) zvezno spreminja od vrednosti zunanjega medija do visokih vrednosti (in
s tem visokih izgub). To najlažje dosežemo z uporabo kompozitnih materialov,