Автоматическая система контроля

Автоматизация технологических процессов

Расчет электромагнитного экрана

Электромагнитные экраны предназначаются для локализации в некотором объёме пространства полей, создаваемых излучателями электромагнитной энергии с целью ослабления или исключения воздействия излучателей на чувствительные элементы РЭА и аппаратуры в целом. В зависимости от назначения различают экраны с внутренним возбуждением электромагнитного поля, в которые обычно помещается источник помех, и экраны внешнего электромагнитного поля, во внутренней полости которых помещаются чувствительные к этим полям устройства. В первом случае экран предназначен для локализации поля в некотором объёме, во втором - для защиты от воздействия внешнего поля. Для оценки функциональных качеств экрана могут быть использованы различные характеристики. Наиболее обобщенной является эффективность экранирования. Под этим понимают отношение действующих значений напряженности электрического поля Е1 (магнитного поля Н1) в данной точке при отсутствии экрана и напряженности электрического поля Е2 (магнитного поля Н2) в той же точке при наличии экрана

(13)

Здесь эффективность выражается в относительных единицах (разах). На практике её обычно представляют в логарифмических единицах - децибелах (дБ)

. (14)

Кроме этого существует коэффициент экранирования , который изменяется от 1 до 0, показывая максимальный эффект экранирования.

При необходимости оценить общую эффективность экранирования исходя из допустимой величины ЭДС помехи, наводимой в цепях РЭА, пользуются эквивалентной действующей высотой устройства:

, (15)

где Uн - действующее значение ЭДС помехи, наводимой на элементы, расположенные внутри экрана, В;

Е1 - действующее значение напряженности внешнего поля, В/м.

Учитывая, что ЭДС помехи пропорциональна напряженности поля внутри экрана, находим:

. (16)

Второй характеристикой качества экрана является мера его воздействия на параметры экранируемых элементов, определяемая количественно коэффициентами реакции экрана. Относительные изменения параметров экранируемых элементов можно учесть с помощью коэффициентов:

, (17)

где - значение i-го параметра j-го экранируемого элемента при наличии экрана;

- значение первичного i-го параметра j-го элемента при отсутствии экрана. Каждый из коэффициентов является коэффициентом реакции экрана на i-й параметр j-го элемента.

Поскольку, основной характеристикой экрана является его эффективность, методика инженерного расчета должна исходить из зависимостей этой характеристики от длины волны l, модуля волнового сопротивления диэлектрика Z относительно длины волны, материала экрана, от параметров, которые определяют геометрические размеры экрана и качество конструкции. Получить такие зависимости только теоретически очень сложно. Поэтому обычно прибегают к обработке экспериментальных данных и построению на этой основе формул для расчета эффективности экранирования в широком диапазоне частот. Наиболее удобным как для построения самой расчетной формулы, так и для её использования является выражение эффективности экранирования произведением ряда сомножителей, каждый из которых определяет влияние одного из факторов или одной группы близких факторов. В результате получим выражение:

, (18)

где d - глубина проникновения, м;

r - удельное сопротивление материала экрана, Ом×м;

- волновое сопротивление электрического (магнитного) поля;

- эквивалентный радиус экрана, м;- расстояние между центрами отверстий и щелей в экране, возникших из-за несовершенства его конструкции и технологии изготовления, м;- наибольший размер отверстия (щели) в экране, м;- толщина материала экрана, м. Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме

Блокинг-генераторы Блокинг-генератором называется однокаскадный усилитель, охваченный глубокой обратной связью с помощью трансформатора. Он может работать в автоколебательном, ждущем режиме и в режимах син ...

Использование микроконтроллеров при проектировании цифрового вольтметра Основной задачей при проектировании измерительных приборов было и остается достижение определенных метрологических характеристик. На разных этапах развития вычислительной техники эта зад ...

Многофункциональное приемопередающее устройство диапазона 433 МГц В настоящее время многие зарубежные и отечественные производители микросхем имеют в своей линейке продуктов однокристальные ресиверы или приемопередатчики с возможностью работы как с одн ...