1. Наука
  2. Видання
  3. Системи озброєння і військова техніка
  4. 2(58)'2019
  5. Отримання багатошарового радіопоглинаючого покриття на основі феритів з використанням генетичного алгоритму оптимізації ефективної поверхні розсіювання електромагнітних хвиль в діапазоні частот 8-12 ГГЦ

Отримання багатошарового радіопоглинаючого покриття на основі феритів з використанням генетичного алгоритму оптимізації ефективної поверхні розсіювання електромагнітних хвиль в діапазоні частот 8-12 ГГЦ

О.С. Чубукін
УДК 537.876.23:537.621.4
Мова статті: українська
Анотації на мовах:


Анотація: У роботі проаналізована можливість використання еволюційних методів розрахунку з генетичним алгоритмом оптимізації для розробки і створення радіопоглинаючих покриттів на основі феритів, що збіль-шують радіопоглинальну здатність та зменшують ефективну площу розсіювання (ЕПР) в діапазоні час-тот 8–12 ГГЦ. Для цього було підібрано ряд феритних матеріалів, у яких експериментально визначалися частотні залежності величин діелектричної (f) та магнітної проникності  (f), що є показниками їх ра-діопоглинаючих властивостей. Отримані залежності (f) та  (f ) зводились до бази даних і використову-вались далі у якості вихідних для генетичного алгоритму пошуку феритних матеріалів, що забезпечували б максимальну радіопоглинальну здатність і мінімальну ефективну поверхню розсіювання (ЕПР) в діапазоні частот 8–12 ГГЦ. Потім, за допомогою того ж генетичного алгоритму оптимізації, відбиралися варіан-ти послідовностей нанесення шарів з цих феритних матеріалів і проводилась оптимізація їх товщин. За отриманими даними було змодельовано ряд чотиришарових покриттів на пластинах з алюмінієвого сплаву Д16, який використовується у виробництві планерів військових винищувачів. Для перевірки достовірності отриманих результатів один з варіантів покриття був реалізований на практиці. В ході реалізації спочатку виготовлялись складові на основі латексного компаунда PUNTACOL C, змішаного з феритними матері-алами, що пройшли відбір генетичним алгоритмом, потім вони пошарово наносилися на поверхню пластин алюмінієвого сплаву Д16. Після нанесення покриттів проводились вимірювання радіопоглинальної здатнос-ті та величини ЕПР. Вимірювання радіопоглинальної здатності проводилося методом віднімання відбитих енергій в безлуновій камері спеціально виготовленим приладом. Вимірювання ЕПР проводилося за допомо-гою моностатичних радіовимірювань в діапазоні частот 8–12 ГГц в тій же безлуновій камері. Результати вимірювань показали, що нанесення обраного виду покриття значно підвищує радіопоглинальну здатність відбивальних поверхонь і знижує ЕПР в діапазоні частот 8–12 ГГЦ.


Ключові слова: ефективна поверхня розсіювання, генетичний алгоритм пошуку, цільова функція прида-тності, еволюційні методи розрахунку.

Список літератури

1. Menshova S.B. Tendencies in creating modern radio absorbing materials and coatings / S.B. Menshova // Надежность и качество сложных систем. – 2016. – № 4(16). – С. 51-59. https://doi.org/10.21685/2307-4205-2016-4-8.
2. Перспективи створення радіопоглинаючих матеріалів в Україні / Г.В. Лісачук, Р.В. Кривобок, Я.М. Пітак, І.В. Шуба, Ю.О. Юдін, Л.П. Тижненко, В.В. Петров, А.В. Шовкопляс, А.В. Захаров // Міжнародна наукова конференція MicroCAD: Секція № 11. – Рішення поліваріантних задач у хімічній технології. – НТУ “ХПИ”, 2013.
3. Антипов С.А. Обзор радиопоглощающих структур на основе электромагнитных искусственных поверхностей / С.А. Антипов, А.Ф. Латыпова, Ю.Г. Пастернак // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2014. – № 5.1.(16) – С. 9-15.
4. Radar absorbing materials and coatings [Electronic resource]. – Available at: http//www.ru.wikipedia.org/wiki/ Radar absorbing materials and coatings (accessed 4 April 2019).
5. Kolev S. Nanosized Ferrite Materials for Absorption of and Protection from MW Radiation [Electronic resource] / S. Kolev, T. Koutzarova // Advanced Nanotechnologies for Detection and Defence against CBRN Agents. – 2018. – P. 273-284. Available at: https://doi.org/10.1007/978-94-024-1298-7_26.
6. Saville P. Review of Radar Absorbing Materials. Defense Research and Development Canada [Electronic resource] / P. Saville // Technical Memorandum DRDC Atlantic TM 2005-003. – 2005. – 63 p. Available at: https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a436262.pdf.
7. Латыпова А.Ф. Анализ перспективных радиопоглощающих материалов / А.Ф. Латыпова, Ю.Е. Калинин // Вест-ник Воронежского государственного технического университета. – 2012. – № 6. – С. 70-76.
8. Synthesys of radar absorbing materials for stealth aircraft by using nanomaterials and evolutionary computation [Elec-tronic resource] / D. Micheli, R. Pastore, A. Vricella, R. Morles, M. Marchetti // 29-th Congress of the International Council Aeronautic Sciences. September 7-12, 2014. Available at: https://doi.org/10.13140/2.1.3660.1920.
9. Shin J.Y. The Microwave Absorbing Phenomena of Ferrite Microwave Absorbers [Electronic resource] / J.Y. Shin, J.H. Oh // IEEE Transactions on Magnetics. – 1993. – No. 6(29), P. 3437-3439. Available at: https://doi.org/10.1109/20.281188.
10. Costa F. Analysis and Design of Ultra Thin Electromagnetic Absorbers Comprising Resistively Loaded High Imped-ance Surfaces / F. Costa, A. Monorchio, G. Manara // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 2010. – No. 5(58). – P. 1551-1558.11. Meshram M. Development and Characterization of Ferrite Based Microwave absorbers. Ph. D. Thesis. Electronics and computer Engineering Department, Indian institute of Technology, Roorkee, India, 2004.
12. Pesque J. Optimization of multilayered anti-reflection coating using an optimal control method [Electronic resource] / J. Pesque, D. Bouche, R. Mittra // IEEE Trans Microwave Technology (USA). – 1992. – No. 40, P. 1789-1796.
13. Kirkpatrick S. Optimization by simulated annealing / S. Kirkpatrick, C.D. Gelatt, M.P. Vecchi // Science USA. – 1983. – № 4598(220), pp. 671-680.
14. Piao D. Broadband electromagnetic absorber designs using genetic algorithm [Electronic resource] / D. Piao, Y. Li, G. Lu // IEEE Automation Congress. – 2008. Available at: https://ieeexplore.ieee.org/document/4699152.
15. Design of lightweight, broad-band microwave absorbers using genetic algorithms [Electronic resource] / E. Mi-chielssen, J.M. Sajer, S. Ranjithan, R. Mittra // IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques. – 1993. – № 41, P. 1024-1031.
16. Синтез і властивості наноструктур, поглинаючих надвисокочастотне електромагнітне та нейтронне випромі-нення / П.П. Горбик, С.М. Махно, І.В. Дубровін, М.В. Абрамов, В.М. Міщенко, Р.В. Мазуренко, А.Л. Петрановська, Є.В. Пилипчук, С.Л. Прокопенко // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. – 2017. – № 1(15). – С. 47-82.
17. Григорьев А.Д. Электродинамика / А.Д. Григорьев, В.Б. Янкевич. – СПб.: ПбГЭТУ “ЛЭТИ”, 2007. – 80 с.
18. Efficient procedures for the optimization of frequency selective surfaces / F. Arya, M. Matthew, H. Christian, V. Rudiger // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. – 2009. – № 5(56). – Р. 1340-1349.

Інформація про авторів публікації:
Бібліографічний опис для цитування:
Чубукін О.С. Отримання багатошарового радіопоглинаючого покриття на основі феритів з використанням генетичного алгоритму оптимізації ефективної поверхні розсіювання електромагнітних хвиль в діапазоні частот 8-12 ГГЦ. Системи озброєння і військова техніка. 2019. № 2(58). С. 132-142. https://doi.org/10.30748/soivt.2019.58.16.