Головна

Характеристика металів, застосовуваних для екранування ЕМП

  1. I ХАРАКТЕРИСТИКА УМОВ ВИНИКНЕННЯ РАДІАЦІЙНИХ ПОРАЗОК
  2. I. Загальна характеристика фірми.
  3. I. ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛІНИ
  4. I. Характеристика на студента, що проходив практику
  5. N 1. Загальна характеристика ДОКУМЕНТІВ ЯК ДОКАЗІВ
  6. А) Загальна характеристика ґрунтових фототрофов
 метал  Електрична проводімостьs ? 106, См / м  Магнітна проніцаемостьm / m9  коефіцієнт поширення  , мм-1    Імпеданс  , Ом
 мідь АлюмінійСтальСвінец  57,1 34,57,24,8    

При визначенні електромагнітного поля складних джерел їх розбивають на елементарні, а потім використовують принцип суперпозиції полів. Імпеданс середовища для поля елементарного електричного випромінювача

 (6.57)

Імпеданс середовища для поля елементарного магнітного випромінювача

 (6.58)

З виразів (6.57) і (6.58) видно, що поблизу джерела, т. Е. В зоні індукції (Kr «1), імпеданс середовища переважно електричного поля

 (6.59)

імпеданс середовища переважно магнітному полю

 (6.60)

Зі збільшенням відстані від джерела імпеданс zE зменшується, а імпеданс zH збільшується (рис. 6.51). Обидва імпедансу будуть прагнути до одного значення, яке вони досягають в зоні випромінювання (kr 1): z = zEH = z * .

Мал. 6.51. Імпеданс середовища для елементарних і дучателей

в залежності від відстані до джерела:

Розрізняють екранування магнітного, електричного і електромагнітного (плоска хвиля) полів. У більшості випадків з двох сторін від екрану знаходиться одна і та ж діелектрична середовище - повітря, і ефективність екранування, користуючись формулою (6.39), можна записати у вигляді

 (6.61)

Щоб розрахуватися за цією формулою, крім товщини екрану h необхідно знати коефіцієнт поширення k *  і імпеданс z1і z2. Так як екран зазвичай виготовляють з металу, то c урахуванням залежностей (6.27) і (6.56) коефіцієнт поширення k *  і імпеданс z2 дорівнюватимуть:

 . Складніше визначається імпеданс z1. У зоні випромінювання імпеданс діелектричної середовища - повітря - буде дорівнює (для повітря m »m0, E »e0)  Ом. Однак в зоні індукції імпеданс z1 залежить не тільки від виду основної складової електромагнітного поля [см. формули (6.59) і (6.60)]. Він визначається також формою конструкції екрана (рис. 6.52). З урахуванням форми імпеданс Zi при екранів-пованіі електоіческого поля записують у вигляді

(6.62)

де т = 2 при r * = l /2 для плоского екрану; т = 1 при г *  = R -для циліндричного екрану; т = 1 / O2 при г *  = R - для сферичного екрану (див. Рис. 6.52).

Мал. 6.52. конструкції екранів

Тоді при k *  << 1, що зазвичай досягається на низьких частотах (f  104 Гц), chk * h » 1, a thk * h » k * h і ефективність екранування електричного поля

Ця ефективність буде великий на низьких частотах, а в діапазоні відносно високих частот е ® 0.

При екранування магнітного поля необхідно враховувати особливості матеріалу, з якого виготовлений екран. Зазвичай для магнітних металів (сталь, пермаллой, ферит)  , А для немагнітних металів (мідь, алюміній, свинець)  . Тоді для захисних пристроїв з магнітних металів ефективність екранування  . Вона не залежить від частоти. Для захисних пристроїв з немагнітних металів

 . Ця ефективність залежить від частоти і при частоті w®0 теж прагне до нуля.

В області відносно високих частот (104  Гц <109) Ефективність екранування зручно визначати * за формулою

Зі співвідношення імпедансів слід, що амплітудні коефіцієнти [формула (6.38)] для плоского ТП, циліндричного Тц і сферичного Тс екранів при z1 > z2 мають приблизно наступне співвідношення: ТП: ТЦ: ТС = 1: 2: 3. Це співвідношення справедливо для екранів, виготовлених з однакового матеріалу і мають однакову товщину стінок, причому відстань між паралельними пластинами плоского екрана дорівнює діаметру сферичного або циліндричного екранів (l= 2r або 2r). Таким чином, якщо ефективність екранування плоским екраном прийняти за вихідне значення еП = 20 lg | 1 / TП|, То ефективність екранування циліндром eЦ = 20 lg | 1 / TЦ| = 20 lg | 1 / TП| =

= еП - 20lg2 »еП -6 ДБ, а ефективність екранування сферою еС = еП-9,5 ДБ. При екранування магнітного поля магнітними матеріалами (z2 > z1) Співвідношення амплітудних коефіцієнтів передачі матиме зворотну закономірність ТП: ТЦ: ТС= 1: 1/2: 1/3. На практиці отриманими співвідношеннями користуються при визначенні, наприклад, ефективності циліндричного екрану за формулами плоского.

В області СВЧ, що охоплює дециметрові, сантиметрові і міліметрові хвилі (f ? 109... 1010 Гц), довжина хвилі l порівнянна з діаметром екрану d, т. е. l ? d, і ефективність екранування носить коливальний характер (рис. 6.53). У цій області імпеданс Zi при екранування магнітного і електричного полів циліндричним екраном слід визначати за формулами:

 (6.63)

де Jn(U) и Нп{І) - функції Бесселя * відповідно першого і третього роду, порядку п (Штрихом відзначені похідні). З урахуванням співвідношень (6.63) ефективність екранування розраховують за формулою (6.61), при цьому треба мати на увазі, що в багатьох випадках можна прийняти й / ї «1 і знехтувати цим доданком.

Мал . 6.53. Коливальний характер ефективності екранування

ЕМП в діапазоні СВЧ:

а - електричне поле; б - магнітне поле;

h1 = 0,01 мм; h2 = 0,001 мм; r = 5 мм

При наявності в екрані для радіоелектронної апаратури отворів або щілин, що виникають внаслідок недосконалості його конструкції і технології виготовлення, середню ефективність екранізування можна визначити за емпіричною формулою

 (6.64)

де імпеданс z1 = zE1 при екранування електричного поля; z1 = zH1 при екранування магнітного поля; імпеданс  ; доданки А і множник В = 2ph / l враховують негерметичність екрану

де г *  »0,62V1/3 -еквівалентний радіус екрана будь-якої геометричної форми (V-внутрішній обсяг екрану); l - найбільший розмір отвори (щілини) в екрані;  . Формула (6.64) може бути застосована в діапазоні частот, поки k1l <2, l > 0.

Для захисту від ЕМП зазвичай застосовують металеві листи, які забезпечують швидке загасання поля в матеріалі. Однак у багатьох випадках економічно вигідно замість металевого екрану використовувати дротяні сітки, фольгові і радіопоглоща-ющие матеріали, стільникові решітки.

Ефективність екранування електричного поля при використанні дротяних сіток

.

тут доданок А означає те ж, що в натуральному вираженні (6.64) (k1l <2), а множник С і величину z при заданому діаметрі дроту d і кроці s сітки розраховують за формулами: С = pd / (s-d), z = 1 / s2h * , Де еквівалентна товщина сітки h * = pd2/ 4s.

У сортамент фольгових матеріалів товщиною 0,01 ... 0,05 мм входять в основному діамагнітниє матеріали - алюміній, латунь, цинк. Розрахунок ефективності екранізування фольгових матеріалів проводиться у разі формулам для тонких матеріалів. При негерметичності ефективність екранування електричного поля

,

де z = 1 / s2h.

радіопоглинаючі матеріали виготовляють у вигляді еластичних і жорстких пінопластів, тонких листів, пухкої сипучої маси або заливальних компаундів. У табл. 6.11 наведені характеристики деяких радиопоглощающих матеріалів. Останнім часом все більшого поширення набувають керамікометалліческіе композиції.

ефективність екранування стільниковими гратами залежить аж до сантиметрового діапазону від відносини глибини до ширини осередку.

Таблиця 6.11.

Коефіцієнт поглинання a в виробничих приміщеннях | Основні характеристики радиопоглощающих матеріалів


Очисне обладнання НІІОГАЗ | Вод в водойми | Засоби захисту гідросфери | Збір і ліквідація твердих і рідких відходів | методи захисту | Захист від вібрації | деяких матеріалів | І випромінювань | Коефіцієнт загасання звуку в повітрі, дБ / км | Для деяких середовищ і матеріалів |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати