वायरलेस संचार, रडार सिस्टम, उपग्रह प्रौद्योगिकी, स्वायत्त वाहन और एयरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक्स के तेजी से विकास ने उन्नत आरएफ-पारदर्शी सामग्रियों की मांग में काफी वृद्धि की है।

उत्कृष्ट सिग्नल अखंडता, संरचनात्मक स्थिरता और पर्यावरणीय स्थायित्व को बनाए रखते हुए आधुनिक एंटीना प्रणालियों को तेजी से उच्च आवृत्तियों पर काम करना चाहिए। इंजीनियर लगातार ऐसी सामग्री की तलाश कर रहे हैं जो यांत्रिक प्रदर्शन से समझौता किए बिना न्यूनतम विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप प्रदान कर सके।

आज उपलब्ध विभिन्न संरचनात्मक फोम कोर में से, पीएमआई फोम (पॉलीमेथैक्रिलिमाइड फोम) आरएफ और एंटीना अनुप्रयोगों के लिए सबसे व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में से एक बन गया है। इसके कम ढांकता हुआ स्थिरांक, कम ढांकता हुआ नुकसान, हल्की संरचना और असाधारण यांत्रिक गुणों के लिए धन्यवाद, पीएमआई फोम को अक्सर रेडोम, उपग्रह एंटेना, चरणबद्ध-सरणी रडार सिस्टम और अन्य उच्च आवृत्ति संचार संरचनाओं के लिए चुना जाता है।

यह आलेख बताता है कि पीएमआई फोम आरएफ-पारदर्शी सैंडविच संरचनाओं के लिए एक पसंदीदा समाधान क्यों बन गया है और यह इंजीनियरों को विद्युत चुम्बकीय और संरचनात्मक प्रदर्शन आवश्यकताओं दोनों को प्राप्त करने में कैसे मदद करता है।

आरएफ और एंटीना सामग्री आवश्यकताओं को समझना

पारंपरिक संरचनात्मक कंपोजिट के विपरीत, आरएफ घटकों को एक साथ दो अलग-अलग आवश्यकताओं को पूरा करना होगा:

1. यांत्रिक प्रदर्शन

2. विद्युत चुम्बकीय पारदर्शिता

एक सामग्री में उत्कृष्ट ताकत और कठोरता हो सकती है लेकिन फिर भी यह एंटीना सिस्टम के लिए अनुपयुक्त है यदि यह विद्युत चुम्बकीय तरंग संचरण को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है।

इस कारण से, एंटीना और रेडोम डिजाइनर सामग्री गुणों का सावधानीपूर्वक मूल्यांकन करते हैं जैसे:

· ढांकता हुआ स्थिरांक (डीके)

· ढांकता हुआ हानि स्पर्शरेखा (डीएफ)

· नमी अवशोषण

· तापीय स्थिरता

· आयामी स्थिरता

· घनत्व

· सम्पीडक क्षमता

· कतरनी ताकत

जैसे-जैसे आवृत्तियाँ माइक्रोवेव और मिलीमीटर-वेव रेंज में स्थानांतरित होती हैं, भौतिक गुणों में छोटे बदलाव भी सिस्टम के प्रदर्शन को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकते हैं।

पीएमआई फोम क्या है?

पीएमआई फोम , पॉलीमेथैक्रिलिमाइड फोम का संक्षिप्त रूप, एक कठोर बंद-सेल संरचनात्मक फोम है जिसे विशेष रूप से उच्च-प्रदर्शन सैंडविच मिश्रित संरचनाओं के लिए विकसित किया गया है।

सामग्री को मूल रूप से एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए पेश किया गया था जहां इंजीनियरों को अत्यधिक हल्के कोर सामग्री की आवश्यकता होती थी जो मांग की परिस्थितियों में उच्च शक्ति और आयामी स्थिरता बनाए रखने में सक्षम हो।

आज, पीएमआई फोम का उपयोग इसमें किया जाता है:

· एयरोस्पेस संरचनाएं

· रेडोम्स

· उपग्रह संचार प्रणाली

· यूएवी घटक

· मोटरस्पोर्ट कंपोजिट

· चिकित्सकीय संसाधन

· उच्च प्रदर्शन वाले औद्योगिक कंपोजिट

इसकी अनूठी सेलुलर संरचना उत्कृष्ट यांत्रिक गुणों के साथ कम घनत्व को जोड़ती है, जो इसे उपलब्ध सबसे उन्नत संरचनात्मक फोम कोर में से एक बनाती है।

पीएमआई फोम आरएफ अनुप्रयोगों के लिए आदर्श क्यों है?

कम ढांकता हुआ स्थिरांक

पीएमआई फोम की सबसे महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक इसकी कम ढांकता हुआ स्थिरांक है।

ढांकता हुआ स्थिरांक मापता है कि कोई सामग्री इसके माध्यम से यात्रा करने वाली विद्युत चुम्बकीय तरंगों को कितना प्रभावित करती है।

हवा के करीब ढांकता हुआ स्थिरांक वाली सामग्री रेडियो तरंगों को न्यूनतम विरूपण के साथ पारित करने की अनुमति देती है।

ठेठ पीएमआई फोम लगभग ढांकता हुआ स्थिरांक प्रदर्शित करता है:

· 1.05 से 1.20

घनत्व और आवृत्ति पर निर्भर करता है।

लाभों में शामिल हैं:

· सिग्नल विरूपण में कमी

· बेहतर ट्रांसमिशन दक्षता

· बेहतर एंटीना प्रदर्शन

· बढ़ी हुई रडार सटीकता

· निचला चरण बदलाव

उच्च-आवृत्ति प्रणालियों को डिजाइन करने वाले इंजीनियरों के लिए, सिग्नल निष्ठा बनाए रखना महत्वपूर्ण है, जो कम ढांकता हुआ सामग्री को अत्यधिक वांछनीय बनाता है।

कम ढांकता हुआ नुकसान

ढांकता हुआ स्थिरांक के अलावा, ढांकता हुआ हानि स्पर्शरेखा भी उतना ही महत्वपूर्ण है।

ढांकता हुआ नुकसान इंगित करता है कि किसी सामग्री के माध्यम से तरंगों के यात्रा के दौरान कितनी विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा गर्मी में परिवर्तित हो जाती है।

पीएमआई फोम आम तौर पर बेहद कम ढांकता हुआ नुकसान प्रदर्शित करता है, जिससे अधिक ऊर्जा अपने इच्छित गंतव्य तक पहुंच पाती है।

फायदे में शामिल हैं:

· उच्च सिग्नल दक्षता

· लंबी ट्रांसमिशन रेंज

· बिजली हानि में कमी

· बेहतर संचार विश्वसनीयता

माइक्रोवेव और मिलीमीटर-वेव आवृत्तियों पर काम करने वाले अनुप्रयोगों में ये लाभ तेजी से महत्वपूर्ण हो जाते हैं।

असाधारण ताकत-से-वजन अनुपात

आधुनिक एयरोस्पेस और संचार प्रणालियाँ ताकत से समझौता किए बिना हल्के ढांचे की मांग करती हैं।

पीएमआई फोम प्रदान करता है:

· बहुत कम घनत्व

· उच्च संपीड़न शक्ति

·उत्कृष्ट कतरनी शक्ति

· उत्कृष्ट कठोरता-से-वजन अनुपात

मिश्रित खाल के साथ संयुक्त होने पर जैसे:

· कार्बन फाइबर

· फाइबरग्लास

· क्वार्टज़ फाइबर

· अरामिड फाइबर

पीएमआई फोम अत्यधिक कुशल सैंडविच संरचना बनाता है जो हल्का रहते हुए पर्याप्त भार का समर्थन करने में सक्षम है।

यह संयोजन हवाई और अंतरिक्षयान प्रणालियों में विशेष रूप से मूल्यवान है जहां प्रत्येक किलोग्राम मायने रखता है।

सुपीरियर आयामी स्थिरता

सटीक सिग्नल ट्रांसमिशन और रिसेप्शन के लिए एंटीना ज्यामिति को बनाए रखना आवश्यक है।

यहां तक ​​कि मामूली विकृतियां भी नकारात्मक प्रभाव डाल सकती हैं:

· बीम सटीकता

· सिग्नल गुणवत्ता

· रडार प्रदर्शन

· संचार विश्वसनीयता

पीएमआई फोम निम्न कारणों से उत्कृष्ट आयामी स्थिरता प्रदान करता है:

· उच्च मापांक

· कम रेंगना

· कम तापीय विस्तार

ये विशेषताएँ पूरे उत्पाद जीवनचक्र में संरचनात्मक सटीकता को बनाए रखने में मदद करती हैं।

उत्कृष्ट तापीय प्रतिरोध

कई आरएफ प्रणालियाँ कठोर पर्यावरणीय परिस्थितियों में काम करती हैं।

एप्लिकेशन अनुभव कर सकते हैं:

· उच्च सौर विकिरण

·अत्यधिक तापमान में उतार-चढ़ाव

· उच्च ऊंचाई वाली स्थितियाँ

· एयरोस्पेस वातावरण

पीएमआई फोम उत्कृष्ट थर्मल स्थिरता प्रदर्शित करता है और कई पारंपरिक फोम कोर की तुलना में ऊंचे प्रसंस्करण और सेवा तापमान का सामना कर सकता है।

यह कठिन परिचालन स्थितियों के तहत लगातार प्रदर्शन को सक्षम बनाता है।

रेडोम अनुप्रयोगों में पीएमआई फोम

रेडोम क्या है?

रेडोम एक सुरक्षात्मक घेरा है जो विद्युत चुम्बकीय तरंगों को न्यूनतम हस्तक्षेप के साथ गुजरने की अनुमति देते हुए रडार या एंटीना उपकरण को घेर लेता है।

'रेडोम' शब्द की उत्पत्ति निम्न से हुई है:

रडार + गुंबद

रेडोम्स दो महत्वपूर्ण कार्य करते हैं:

1. पर्यावरण संरक्षण

2. आरएफ पारदर्शिता

खराब ढंग से डिज़ाइन किया गया रेडोम एंटीना के प्रदर्शन को काफी कम कर सकता है।

रेडोम्स में पीएमआई फोम का उपयोग क्यों किया जाता है?

रेडोम डिजाइनरों को ऐसी सामग्रियों की आवश्यकता होती है जो निम्नलिखित प्रदान करती हैं:

· कम ढांकता हुआ स्थिरांक

· कम ढांकता हुआ नुकसान

· उच्च कठोरता

· हल्का निर्माण

· दीर्घकालिक स्थायित्व

पीएमआई फोम इन सभी आवश्यकताओं को एक साथ पूरा करता है।

विशिष्ट एयरोस्पेस रेडोम निर्माण में शामिल हैं:

क्वार्ट्ज फाइबर त्वचा + पीएमआई फोम कोर + क्वार्ट्ज फाइबर त्वचा

यह सैंडविच संरचना जोड़ती है:

· आरएफ पारदर्शिता

· संरचनात्मक अखंडता

· संघात प्रतिरोध

· पर्यावरण संरक्षण

परिणामस्वरूप, पीएमआई फोम का व्यापक रूप से सैन्य, वाणिज्यिक और मौसम रडार प्रणालियों में उपयोग किया जाता है।

सैटेलाइट संचार प्रणालियों के लिए पीएमआई फोम

उपग्रह संचार एंटेना को अत्यंत सटीक ज्यामिति की आवश्यकता होती है।

यहां तक ​​कि छोटे आयामी विचलन भी निम्न का कारण बन सकते हैं:

· सिग्नल का ख़राब होना

· लाभ में कमी

· संचार त्रुटियाँ

पीएमआई फोम प्रदान करता है:

· हल्के वजन वाली सहायक संरचनाएं

· उत्कृष्ट आयामी सटीकता

· तापीय स्थिरता

· कम ढांकता हुआ हस्तक्षेप

अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

· ग्राउंड स्टेशन एंटेना

· सैटेलाइट डिश

· एयरोस्पेस संचार प्रणाली

· अंतरिक्ष जनित एंटीना संरचनाएं

क्योंकि एयरोस्पेस इंजीनियरिंग में वजन कम करना एक प्राथमिक उद्देश्य है, पीएमआई फोम का कम घनत्व एक महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करता है।

चरणबद्ध-सरणी रडार सिस्टम में पीएमआई फोम

चरणबद्ध-सरणी एंटेना आज उपयोग में आने वाली सबसे उन्नत आरएफ प्रणालियों में से एक हैं।

वे व्यापक रूप से कार्यरत हैं:

· सैन्य रडार

· एयरोस्पेस निगरानी

· हवाई यातायात नियंत्रण

· मौसम की निगरानी

· उन्नत संचार

ये प्रणालियाँ सटीक सिग्नल समय और चरण संबंधों पर निर्भर करती हैं।

खराब ढांकता हुआ गुणों वाली सामग्री चरण त्रुटियों को प्रस्तुत कर सकती है और समग्र प्रदर्शन को कम कर सकती है।

पीएमआई फोम एक स्थिर, कम नुकसान वाला ढांकता हुआ वातावरण प्रदान करके इन मुद्दों को कम करने में मदद करता है।

5जी और अगली पीढ़ी के दूरसंचार के लिए पीएमआई फोम

5जी नेटवर्क और भविष्य की संचार प्रौद्योगिकियों के रोलआउट से उन्नत आरएफ सामग्रियों की मांग बढ़ रही है।

उच्च आवृत्तियों के लिए ऐसी सामग्रियों की आवश्यकता होती है जो प्रदर्शित करती हैं:

· न्यूनतम सिग्नल क्षीणन

· स्थिर ढांकता हुआ व्यवहार

· दीर्घकालिक पर्यावरणीय प्रतिरोध

पीएमआई फोम पर तेजी से विचार किया जा रहा है:

· एंटीना बाड़े

· संचार आवास

· माइक्रोवेव ट्रांसमिशन सिस्टम

· उच्च-आवृत्ति वायरलेस अवसंरचना

आरएफ पारदर्शिता और संरचनात्मक प्रदर्शन का संयोजन इसे अगली पीढ़ी के संचार प्लेटफार्मों के लिए उपयुक्त बनाता है।

आरएफ अनुप्रयोगों के लिए पीएमआई फोम बनाम पीवीसी फोम

मिश्रित कोर सामग्रियों का मूल्यांकन करते समय कई इंजीनियर पीएमआई फोम की तुलना पीवीसी फोम से करते हैं।

संपत्ति	पीएमआई फोम	पीवीसी फ़ोम
ढांकता हुआ प्रदर्शन	उत्कृष्ट	मध्यम
सिग्नल हानि	बहुत कम	उच्च
तापमान प्रतिरोध	उत्कृष्ट	मध्यम
संरचनात्मक प्रदर्शन	उत्कृष्ट	अच्छा
एयरोस्पेस उपयोग	व्यापक	सीमित
राडोम अनुप्रयोग	सामान्य	सीमित

जबकि पीवीसी फोम सामान्य कंपोजिट के लिए लागत प्रभावी रहता है, पीएमआई फोम को अक्सर तब चुना जाता है जब आरएफ प्रदर्शन महत्वपूर्ण होता है।

पीएमआई फोम बनाम पीईटी फोम

पीईटी फोम ने अपनी पुनर्चक्रण क्षमता और सामर्थ्य के कारण लोकप्रियता हासिल की है।

हालाँकि, आरएफ अनुप्रयोग अक्सर बेहतर ढांकता हुआ और यांत्रिक प्रदर्शन की मांग करते हैं।

पीईटी फोम की तुलना में, पीएमआई फोम आम तौर पर प्रदान करता है:

· बेहतर उच्च तापमान प्रतिरोध

· उच्च कठोरता

· अधिक आयामी स्थिरता

· बेहतर एयरोस्पेस उपयुक्तता

मांग वाले एंटीना और रेडोम परियोजनाओं के लिए, ये फायदे उच्च सामग्री लागत को उचित ठहरा सकते हैं।

पीएमआई फोम के साथ संगत विनिर्माण प्रक्रियाएं

पीएमआई फोम को विभिन्न मिश्रित विनिर्माण प्रक्रियाओं में एकीकृत किया जा सकता है, जिनमें शामिल हैं:

वैक्यूम आसव

बड़े मिश्रित संरचनाओं के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

लाभों में शामिल हैं:

· टूलींग की कम लागत

· लगातार राल वितरण

· उच्च गुणवत्ता वाले लैमिनेट्स

राल स्थानांतरण मोल्डिंग (आरटीएम)

उच्च मात्रा में उत्पादन के लिए उपयुक्त।

फायदे में शामिल हैं:

·उत्कृष्ट पुनरावृत्ति

· चक्र समय में कमी

· सतह की अच्छी गुणवत्ता

प्रीप्रेग आटोक्लेव प्रसंस्करण

एयरोस्पेस अनुप्रयोगों में सामान्य।

प्रदान करता है:

· अधिकतम लेमिनेट गुणवत्ता

· सुपीरियर फाइबर समेकन

· उच्च संरचनात्मक प्रदर्शन

सीएनसी मशीनिंग

पीएमआई फोम को उन्नत आरएफ संरचनाओं के लिए आवश्यक जटिल आकार में सटीक रूप से मशीनीकृत किया जा सकता है।

यह क्षमता अनुकूलित एंटीना और रेडोम डिज़ाइन का समर्थन करती है।

पीएमआई फोम का चयन करते समय डिजाइन संबंधी विचार

फोम ग्रेड का चयन करने से पहले इंजीनियरों को कई कारकों का मूल्यांकन करना चाहिए:

परिचालन आवृत्ति

उच्च आवृत्तियों के लिए आमतौर पर ढांकता हुआ गुणों के सख्त नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

यांत्रिक भार

संपीड़न और कतरनी भार घनत्व चयन को प्रभावित करते हैं।

पर्यावरणीय स्थितियाँ

तापमान और आर्द्रता जोखिम पर विचार किया जाना चाहिए।

विनिर्माण प्रक्रिया

विभिन्न प्रक्रियाएँ विशिष्ट घनत्व ग्रेड का पक्ष ले सकती हैं।

वज़न संबंधी आवश्यकताएँ

एयरोस्पेस और यूएवी अनुप्रयोग अक्सर वजन घटाने को प्राथमिकता देते हैं।

उपयुक्त पीएमआई फोम घनत्व का चयन आरएफ प्रदर्शन और संरचनात्मक क्षमता के बीच इष्टतम संतुलन सुनिश्चित करता है।

आरएफ समग्र सामग्रियों में भविष्य के रुझान

जैसे-जैसे संचार प्रौद्योगिकियां आगे बढ़ती रहेंगी, आरएफ-पारदर्शी मिश्रित सामग्रियों की मांग बढ़ती रहेगी।

उभरते अनुप्रयोगों में शामिल हैं:

· 6जी संचार प्रणाली

· स्वायत्त वाहन रडार

· उन्नत एयरोस्पेस इलेक्ट्रॉनिक्स

· सैटेलाइट इंटरनेट नेटवर्क

· अंतरिक्ष अन्वेषण प्रणाली

ढांकता हुआ और यांत्रिक गुणों के अद्वितीय संयोजन के कारण पीएमआई फोम इन क्षेत्रों में एक प्रमुख सामग्री बने रहने की उम्मीद है।

निष्कर्ष

पीएमआई फोम ने खुद को आरएफ-पारदर्शी सैंडविच संरचनाओं के लिए सबसे प्रभावी कोर सामग्रियों में से एक के रूप में स्थापित किया है। इसका कम ढांकता हुआ स्थिरांक, कम ढांकता हुआ नुकसान, हल्का निर्माण, थर्मल स्थिरता और बेहतर यांत्रिक प्रदर्शन इसे रेडोम्स, उपग्रह संचार प्रणालियों, चरणबद्ध-सरणी एंटेना और अगली पीढ़ी के दूरसंचार बुनियादी ढांचे के लिए एक आदर्श विकल्प बनाता है।

विद्युत चुम्बकीय पारदर्शिता और संरचनात्मक ताकत के बीच संतुलन चाहने वाले इंजीनियरों के लिए, पीएमआई फोम उन्नत आरएफ और एंटीना अनुप्रयोगों के लिए उपलब्ध सबसे भरोसेमंद समाधानों में से एक बना हुआ है।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

आरएफ अनुप्रयोगों में पीएमआई फोम का उपयोग किस लिए किया जाता है?

पीएमआई फोम का उपयोग आमतौर पर रेडोम्स, सैटेलाइट एंटेना, चरणबद्ध-सरणी रडार सिस्टम और कम ढांकता हुआ गुणों की आवश्यकता वाले संचार संरचनाओं में एक संरचनात्मक कोर सामग्री के रूप में किया जाता है।

क्या पीएमआई फोम आरएफ पारदर्शी है?

हाँ। पीएमआई फोम कम ढांकता हुआ स्थिरांक और कम ढांकता हुआ नुकसान प्रदर्शित करता है, जिससे विद्युत चुम्बकीय तरंगों को न्यूनतम हस्तक्षेप के साथ गुजरने की अनुमति मिलती है।

रेडोम्स के लिए पीएमआई फोम को प्राथमिकता क्यों दी जाती है?

पीएमआई फोम आरएफ पारदर्शिता, हल्के निर्माण, उच्च कठोरता और पर्यावरणीय स्थायित्व को जोड़ता है, जो इसे रेडोम सैंडविच संरचनाओं के लिए अत्यधिक उपयुक्त बनाता है।

क्या पीएमआई फोम का उपयोग कार्बन फाइबर कंपोजिट के साथ किया जा सकता है?

हाँ। उच्च प्रदर्शन वाले सैंडविच पैनल बनाने के लिए पीएमआई फोम को अक्सर कार्बन फाइबर, फाइबरग्लास, क्वार्ट्ज फाइबर और अरैमिड फाइबर स्किन के साथ जोड़ा जाता है।

क्या पीएमआई फोम एयरोस्पेस संचार प्रणालियों के लिए उपयुक्त है?

बिल्कुल। पीएमआई फोम का व्यापक रूप से एयरोस्पेस और उपग्रह संचार अनुप्रयोगों में उपयोग किया गया है जहां वजन में कमी और आयामी स्थिरता महत्वपूर्ण है।