Исследование свойств СВЧ-поглощающих композитов на основе карбонильного железа

Н.М. Герасимов; М.Е. Голубцов; Б.М. Кац; К.А. Саяпин; Н.А. Шкунов

doi:10.18127/j20700784-202603-14

Исследование свойств СВЧ-поглощающих композитов на основе карбонильного железа

Н.М. Герасимов¹, М.Е. Голубцов², Б.М. Кац³, К.А. Саяпин⁴, Н.А. Шкунов⁵

научная статья УДК 537.87:538.9:620.186 Страницы: 127-133 doi.org/10.18127/j20700784-202603-14

^1,3,4,5 Саратовское подразделение ООО «СВВ» (г. Саратов, Россия)
² ООО «СВВ» (г. Дмитров, Россия)

Ключевые слова: СВЧ-поглощающие материалы карбонильное железо комплексная диэлектрическая проницаемость комплексная маг-нитная проницаемость метод Николсона–Росс–Вейра микроволновые устройства электрофизические параметры

Аннотация

Постановка проблемы. Современные системы микроволнового диапазона требуют точного знания электрофизических параметров СВЧ-поглощающих материалов. Существующие на сегодняшний день справочные методики измерений ограничены фиксированными частотами, что снижает точность моделирования и проектирования устройств.

Цель. Определить частотные зависимости действительных и мнимых частей диэлектрической и магнитной проницаемостей композитных материалов на основе карбонильного железа в расширенном диапазоне частот (8…12 ГГц) для повышения точности моделирования СВЧ-устройств.

Результаты. Разработан программно-аппаратный комплекс, реализующий метод Николсона–Росс–Вейра для измерений электрофизических параметров полимерных композитных материалов (ПКМ). Получены частотные зависимости параметров ε′, ε″, μ′, μ″ в диапазоне 8…12 ГГц, применение которых позволяет расширить существующую базу данных материалов и использовать ее для моделирования и проектирования СВЧ-устройств.

Практическая значимость. Полученные частотные зависимости создают основу для формирования базы данных параметров ПКМ, пригодной для использования в автоматизированных системах проектирования радиопоглощающих устройств, что обеспечивает возможность повышения точности разработки микроволновой техники.

Поступила: 08.12.2025
Одобрена: 18.12.2025
Принята: 14.01.2026

Для цитирования

Герасимов Н.М., Голубцов М.Е., Кац Б.М., Саяпин К.А., Шкунов Н.А. Исследование свойств СВЧ поглощающих композитов на основе карбонильного железа // Успехи современной радиоэлектроники. 2026. T. 80. № 3. С. 127–133. DOI: https://doi.org/10.18127/ j20700784-202603-14

Список источников

Латыпова А.Ф., Калинин Ю.Е. Анализ перспективных радиопоглощающих материалов // Вестник Воронежского гос. технич. университета. 2012. Т. 8. № 6. С. 70–76.
ОСТ 107.460007.006–92. Материалы для объемных поглотителей высокочастотной энергии: [стандарт]. Офиц. изд. Введ. 1993-07-01. М. 1993. 27 с. Изм. № 1 от 2002-07-31 (введено реш. № 196 от 2002-11-01).
Laird Technologies [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.laird.com. Дата обращения: 26.06.2025.
Nicolson A.M., Ross G.F. Measurement of the intrinsic properties of materials by time-domain techniques // IEEE Trans. Instrumentation and Measurement. 1970.
Певнева Н.А., Гурский А.Л. Неопределенность результатов измерений диэлектрической проницаемости материалов по методу Николсона–Росса–Вейра // Метрология и приборостроение. 2021. № 4. С. 11–15.
Таблицы физических величин. Справочник / Под ред. акад. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат. 1976. 1008 с.
Ge Ch., Wang L., Liu G., Xu K., Wang L., Zhang L., He X. Electromagnetic and microwave absorption properties of iron pentacarbonyl pyrolysis-synthesized carbonyl iron fibers // RSC Advances. 2020. V. 10. P.  23702–23711. DOI: 10.1039/D0RA00222D. Режим доступа: https://doi.org/10.1039/D0RA00222D. Дата обращения: 28.06.2025.
Catalkaya I., Kent S. An optimized microwave absorber geometry based on wedge absorber // Applied Computational Electromagnetics Society Journal. 2017. V. 32. № 7. P. 621–627. Режим доступа: https://research.itu.edu.tr/en/publications/an-optimized-microwave-absorber-geometry-based-on-wedge-absorber. Дата обращения: 28.06.2025.
Zahid L., Malek M., Cheng E., Liu W., Lee Y., Iqbal M., Wee F., Abdullah F. Reflection performance of truncated pyramidal and truncated wedge microwave absorber using sugarcane bagasse (SCB) // International Journal of Electronics and Communication Engineering. 2013. V. 7. № 12. P. 1644–1647. Режим доступа: https://publications.waset.org/9996708/reflection-performance-of-truncated-pyramidal-and-truncated-wedge-microwave-absorber-using-sugarcane-bagasse-scb. Дата обращения: 28.06.2025.
Thanoon A.R., Sayidmarie K.H. Analysis of pyramidal microwave absorbers for enhanced performance in 1–10 GHz frequency range // Journal of Telecommunications and Information Technology. 2025. №  2. P. 29–37. DOI: 10.26636/jtit.2025.2.2092. Режим доступа: https://doi.org/10.26636/jtit.2025.2.2092. Дата обращения: 28.06.2025.
Wang Y., Li J., Zhang Q., Liu H. Enhanced electromagnetic absorption of flake carbonyl iron/reduced graphene oxide composites // Materials Science Forum. 2022. V. 1070. P. 45–50. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1070.45. Режим доступа: https://www.scientific.net/MSF.1070.45. Дата обращения: 28.06.2025.

[1] Латыпова А.Ф., Калинин Ю.Е. Анализ перспективных радиопоглощающих материалов // Вестник Воронежского гос. технич. университета. 2012. Т. 8. № 6. С. 70–76.

[2] ОСТ 107.460007.006–92. Материалы для объемных поглотителей высокочастотной энергии: [стандарт]. Офиц. изд. Введ. 1993-07-01. М. 1993. 27 с. Изм. № 1 от 2002-07-31 (введено реш. № 196 от 2002-11-01).

[3] Laird Technologies [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.laird.com. Дата обращения: 26.06.2025.

[4] Nicolson A.M., Ross G.F. Measurement of the intrinsic properties of materials by time-domain techniques // IEEE Trans. Instrumentation and Measurement. 1970.

[5] Певнева Н.А., Гурский А.Л. Неопределенность результатов измерений диэлектрической проницаемости материалов по методу Николсона–Росса–Вейра // Метрология и приборостроение. 2021. № 4. С. 11–15.

[6] Таблицы физических величин. Справочник / Под ред. акад. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат. 1976. 1008 с.

[7] Ge Ch., Wang L., Liu G., Xu K., Wang L., Zhang L., He X. Electromagnetic and microwave absorption properties of iron pentacarbonyl pyrolysis-synthesized carbonyl iron fibers // RSC Advances. 2020. V. 10. P.  23702–23711. DOI: 10.1039/D0RA00222D. Режим доступа: https://doi.org/10.1039/D0RA00222D. Дата обращения: 28.06.2025.

[8] Catalkaya I., Kent S. An optimized microwave absorber geometry based on wedge absorber // Applied Computational Electromagnetics Society Journal. 2017. V. 32. № 7. P. 621–627. Режим доступа: https://research.itu.edu.tr/en/publications/an-optimized-microwave-absorber-geometry-based-on-wedge-absorber. Дата обращения: 28.06.2025.

[9] Zahid L., Malek M., Cheng E., Liu W., Lee Y., Iqbal M., Wee F., Abdullah F. Reflection performance of truncated pyramidal and truncated wedge microwave absorber using sugarcane bagasse (SCB) // International Journal of Electronics and Communication Engineering. 2013. V. 7. № 12. P. 1644–1647. Режим доступа: https://publications.waset.org/9996708/reflection-performance-of-truncated-pyramidal-and-truncated-wedge-microwave-absorber-using-sugarcane-bagasse-scb. Дата обращения: 28.06.2025.

[10] Thanoon A.R., Sayidmarie K.H. Analysis of pyramidal microwave absorbers for enhanced performance in 1–10 GHz frequency range // Journal of Telecommunications and Information Technology. 2025. №  2. P. 29–37. DOI: 10.26636/jtit.2025.2.2092. Режим доступа: https://doi.org/10.26636/jtit.2025.2.2092. Дата обращения: 28.06.2025.

[11] Wang Y., Li J., Zhang Q., Liu H. Enhanced electromagnetic absorption of flake carbonyl iron/reduced graphene oxide composites // Materials Science Forum. 2022. V. 1070. P. 45–50. DOI: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1070.45. Режим доступа: https://www.scientific.net/MSF.1070.45. Дата обращения: 28.06.2025.

Аннотация

Для цитирования

Похожие статьи