Специалисты Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Китая разработали материал, который подавляет рассеяние радиоволн крупными объектами одновременно на двух независимых частотах.
При облучении объекта электромагнитной волной часть энергии рассеивается, что позволяет радарам обнаруживать технику. Существующие методы снижения заметности либо сложны в реализации, либо эффективны только для объектов, размеры которых меньше длины волны, и работают на одной частоте. Новое покрытие решает эти проблемы.
Внешне материал выглядит как многослойная решетка из гибких печатных плат с медными перекрестиями. Его особенность — работа в так называемом ENZ-режиме, при котором некоторые компоненты диэлектрической проницаемости близки к нулю. Это уменьшает фазовый сдвиг волны и позволяет управлять ее взаимодействием с объектом. В результате на двух настраиваемых частотах рассеяние радиоволн заметно снижается.
Ученые провели испытания в безэховой камере, используя рупорную и зондовую антенны. Образец изготовили по технологии гибких печатных плат: медные сетки нанесли на тонкую диэлектрическую пленку и поместили внутрь металлический рассеиватель.
Старший научный сотрудник МФТИ Денис Кислов пояснил, что на частотах 10,7 и 16,2 ГГц волновой фронт за объектом с покрытием оставался плоским — это означает существенное уменьшение рассеяния. При отклонении от этих частот эффект пропадал. Покрытие сохраняло свойства даже без прямого контакта с объектом и при облучении под разными углами.
Как отметил Кислов, главное преимущество разработки — технологичность: используются гибкие печатные платы без дорогих материалов. Рабочие частоты можно менять, корректируя геометрию медных элементов. Это позволяет снижать заметность для радаров и может применяться в антенных системах и защищенных системах связи.
В дальнейшем ученые планируют уменьшить ячейки метаматериала для снижения остаточного рассеяния, а также интегрировать в конструкцию жидкие кристаллы или материалы с фазовым переходом. Это позволит перестраивать частоты «невидимости» в реальном времени и в широком диапазоне.
Читайте также: «Ученые МИФИ впервые в истории зафиксировали редчайшее солнечное событие GLE 77».