وزن نقش الگوي سپرالكترو مغناطيسي جديد در كاهش امواج مايكروويو در باند بسامدي ايكس

The Role of a New Electromagnetic Shielding in Reducing the Microwave Radiation for the X-Band Frequencies

زمينه و هدف: باند بسامدي ايكس داراي محدوده بسامدي 12/5-8 گيگاهرتز بوده و كاربردهاي متنوعي مانند كنترل ترافيك هوايي ، ارتباطات ناوبري دريايي و ... دارد. عدم كنترل مواجهه با اين امواج مي تواند باعث آسيب به سلامت شاغلين شود. استفاده از حفاظ ، راهكار كنترلي برتر در پيشگيري از مواجهه با امواج مايكروويو است. در اين مطالعه سعي شد با استفاده از نانو ذرات اكسيدنيكل و رزين اپوكسي ، سپر الكترومغناطيس جديدي جهت كنترل اين امواج ساخته شود. روش بررسي: در اين تحقيق از رزين اپوكسي و نانوذرات اكسيد نيكل (7 درصد وزني) در ضخامتهاي 2 ، 4 و 6 ميليمتر جهت ساخت نانوكامپوزيت استفاده شد. با استفاده از دستگاههايXRD وFESEM مشخصات كيفي و كمي نانو ذرات تعيين و مقادير اثربخشي حفاظتي نانوكامپوزيتها با استفاده از دستگاه Vector Network Analyzer اندازه گيري شد. يافته ها: ميانگين مقادير اثربخشي حفاظتي نانوكامپوزيتها براي ضخامتهاي مورد نظر به ترتيب 2/68 ، 5/09 و 5/35 دسي بل بود كه معادل 45/98، 69/01 و 70/87 درصد كاهش مي باشد. حداكثر مقدار كاهش در باند بسامدي ايكس ( 8/96 دسي بل معادل 87/29 درصد) توسط نانوكامپوزيت 6 ميليمتري و در بسامد 8/51 گيگاهرتز بدست آمد. با افزايش ضخامت ، ميانگين اثربخشي حفاظتي نانوكامپوزيت ها افزايش يافت. نتيجه گيري: مي توان از نانوكامپوزيت هاي ساخته شده به عنوان حفاظ مناسب جهت كنترل امواج مايكروويو باند بسامدي X استفاده نمود . مي توان براي كنترل شدت مايكروويو در بسامدهاي ويژه اي مانند 8/52 و 8/51 گيگاهرتز از سپر 6 ميليمتري اپوكسي و نانوكامپوزيتي استفاده نمود اما با توجه به مسائل فني و اقتصادي ، نانوكامپوزيت 4 ميليمتري سپر مطلوب جهت كنترل امواج مايكروويو باند بسامدي ايكس (GHz 12/5-8 ) است . با توجه به مقدار ميرايي موردنياز و نيز صرفه اقتصادي، مي توان با استفاده از ماتريس كاهندگي ، سپر الكترومغناطيس مناسب را انتخاب نمود.

Background and aims: X-band microwave with 8-12.5 frequency range has various applications such as air control traffic, navy communication etc. Uncontrolled exposure with microwave can lead to adverse effect on workers. Application of the shielding is superior control for prevention of microwave exposure. The aim of this study is production a new electromagnetic shielding for exposure control of X-band frequency by nano nickel oxide and epoxy resin. Methods: Nanocomposites prepared by epoxy resin and nano nickel oxide (7 wt%) with 2, 4 and 6 mm thicknesses. Nanoparticles characterized by XRD and FESEM. Shielding effectiveness measured with vector network analyzer. Results: The Average of shielding effectiveness for three thicknesses were 2.68, 5.09 and 5.35 dB respectively that were equivalent to 45.98, 69.01 and 70.87 attenuation percentage. Maximum attenuation (8.96 dB or 87.29 attenuation percentage) obtained by the nanocomposite with 6mm thickness at 8.51 GHz frequency. The Average of shielding effectiveness increased with increasing the thickness. Conclusion: these nanocomposites could be used as appropriate shielding for exposure control of X-band frequency in workplace .Both Epoxy and nanocomposite with 6mm thicknesses are useful in specific frequency such as 8.52 and 8.51 GHz. However, According to economical and technical issues, nanocomposite with 4mm thickness is appropriate shield in this study. In according to required attenuation and economical benefit, attenuation matrix can be used for selecting the appropriate electromagnetic shield.