1.2. CẤU TRÚC HẤP THỤ SÓNG ĐIỆN TỪ CỦA VẬT LIỆU
1.2.4. Cấu trúc hấp thụ sóng điện từ đa lớp (cấu trúc Jaumann)
Cấu trúc hấp thụ năng lượng sóng dạng đa lớp được kết cấu từ các vật liệu điện mơi, vật liệu từ có hằng số điện môi hoặc từ thẩm khác nhau tạo thành những lớp vật liệu có tính chất điện, từ khác nhau nằm xen kẽ, đan xen trên bề mặt kim loại (hình 1.6).
Khi bức xạ vi sóng truyền qua lớp thứ nhất sẽ được phản xạ một phần (3 - năng lượng phản xạ) và truyền qua phần cịn lại (P3 – năng lượng truyền qua). Q trình các tia bức xạ truyền qua các lớp vật liệu năng lượng của nó sẽ bị tổn hao bằng 2 cách: hấp thụ và tán xạ năng lượng. Tuy nhiên nếu lớp đầu tiên có tính chất phản xạ sóng điện từ cao sẽ gây phản tác dụng, dó đó tính chất điện và tính chất từ và độ dẫn điện của từng lớp phải được kiểm soát chặt chẽ. Nhóm tác giả Zidek đã sử dụng cấu trúc đa lớp chế tạo RAM trong dải 2 – 18 GHz trên cơ sở composite nhựa epoxy và các hạt từ, hạt sắt từ và chất điện mơi. Mỗi lớp có tính chất điện thẩm, hệ số điện mơi, độ dẫn điện và giá trị từ thẩm khác nhau có tác dụng triệt tiêu một dải tần số xác định [13, 14, 15, 50]. Cấu tử có tính chất dẫn điện được bố trí dạng ziczac để giảm thiểu khả năng phản xạ bức xạ điện từ.
Để tăng hiệu suất hấp thụ của vật liệu, cấu trúc hấp thụ đa lớp được thiết kế thành kiểu chóp nón trên bề mặt [31]. Kết cấu hấp thụ bề mặt dạng
Hình 1.6: Cấu trúc hấp thụ đa lớp b b a Lớp (1) 1 µ1 1 Lớp (2) 2 µ2 2 Lớp (3) 3 µ3 3 N ền KL
chóp nón cịn mở rộng góc tới của tia bức xạ vi sóng. Kích thước của các đỉnh chóp phụ thuộc vào bước sóng (Hình 1.7). Tuy nhiên, cấu trúc tạo chóp chỉ thích hợp khi gia cơng các tấm hấp thụ, đối với các hệ sơn phủ, các lớp vật liệu được bố trí tạo thành mạch cộng hưởng của 2 hay nhiều lớp triệt tiêu bức xạ [54, 82]. Vật liệu hấp thụ có cấu trúc đa lớp đã được tính tốn tối ưu cho cấu trúc 02 lớp vật liệu, độ dầy tối ưu của từng lớp phụ thuộc vào tính chất từ và tính chất điện mơi của vật liệu từng lớp [52, 80]. Tuỳ theo tính chất điện và từ của từng lớp thì mỗi lớp phải đạt độ dày xác định khi đó vật liệu mới tạo mạch cộng hưởng tăng hệ số hấp thụ nhiều lần.
Do mỗi lớp vật liệu có tính chất điện và từ khác nhau nên dải tần số cộng hưởng hấp thụ của từng lớp khác nhau. Do đó, kết cấu hấp thụ đa lớp thích hợp để chế tạo RAM có dải hấp thụ rộng [42].