Конструирование электромагнитных экранов.

Электромагнит­ное экранирование охватывает диапазон частот от 10³—10⁹ Гц. Принцип действия электромагнитного экрана состоит в отражении электромагнитной энергии W_э от поверхности экрана и ее затуха­нии в толще экрана. Как видно из рис. 8.25, электромагнитная энергия отражается на границах диэлектрик—экран W₀₁ и эк- ран—диэлектрик W₀₂, затухает в толще экрана W_з и частично проникает в экранируемое пространство Wп. Экранирование по­глощением объясняется тепловыми потерями на вихревые токи в материале экрана, экранирование отражением—несоответствием волновых параметров материала экрана и окружающей среды. Для нижней границы частотного диапазона первостепенное значе­ние приобретает отражение, для верхней границы—поглощение электромагнитной энергии. Электромагнитное экранирование мо­жет выполняться как немагнитными (табл. 8.8), так и магнитными материалами (табл.8.9). Немагнитные металлы высокой проводимости можно эффективно использовать в низкочастотной час­ти спектра, ферромагнитные материалы высокой магнитной прони­цаемости и электрической проводимости — во всем частотном диа­пазоне электромагнитного поля. Толщина экрана должна быть по возможности наибольшей. Можно дать следующие рекомендаций по выбору материалов при электромагнитном экранировании.

Для частот менее 10⁶ Гц наилучшие результаты дают медные и алюминиевые экраны, а при частотах выше 10⁶ Гц—экраны из стали. Однако наилучшие результаты могут быть получены применением многослойных экранов—последовательно чередующихся слоев магнитных и немагнитных металлов. Возможны различ­ные варианты материалов слоев медь—пермаллой—медь, пер­маллой—медь, медь—сталь—медь. Введение воздушного зазо­ра между слоями в 20—40% суммарной толщины экрана улучшит эффективность экранирования. При защите ЭВА от внешнего по­ля материал с низким значением _r помещают наружу, с высоким значением _r—внутрь. Если экран защищает источник электро- магнитного поля от его распространения в конструктивном про­странстве, то материал с низким _r должен быть внутренним слоем, а с высоким — наружным.

Отверстия и щели в экране (как и при экранировании от воздействия отдельно магнитного и электрического полей) ухудшают качество экранирования

Электромагнитные связи в конструкциях рэс

Электромагнитные связи в конструкциях РЭС включают в себя три составляющие:

1. Источник помехи;

2. Связь между источником и приемником;

3. Приемник помехи.

При электромагнитных взаимодействиях существует три вида связей:

2. Электростатическая составляющая – возникает в том случае, когда вектор электрического поля больше вектора магнитного поля.

3. Магнитная составляющая – появляется когда вектор магнитного поля больше вектора электрического поля.

4. Электромагнитная составляющая – имеет место когда вектора электрического и магнитного полей равны.

Анализ электростатических связей

Связь между источником и приёмником может быть представлена в виде так называемой паразитной ёмкости.

U _B’>U_B. В том случае, когда экран не имеет надежного заземления, в определенных условиях получается увеличение напряжения помехи в точке приема.

Для электростатического экранирования необходимо, чтобы экран, расположенный между источником и приемником помехи, имел надежное соединение с нулевой шиной.

В торой способ уменьшения наводки – это помещение источника и приёмника в заземлённый корпус (соединённый с нулевой шиной).Уменьшение напряжения наводки в точке приема В, в этом случае осуществляется за счет шунтирования источника наводки паразитной емкостью С₁ в точке А и шунтированием приемника наводки паразитной емкостью С₂ в точке приема В. Корпус обычно изготавливается из латуни и покрывается серебром или золотом.

Требования к конструкциям электрических экранов

Экранирование электростатических полей осуществляется в следующих случаях:

1. Экранируемое устройство нечувствительно к воздействию магнитного поля.

2. Составляющая магнитного поля меньше составляющей электрического поля.

3. Частота электромагнитного поля мала и помеха имеет место только за счет электрической индукции.

Защита от электрического поля сводится к установке узла или блока в сплошную металлическую оболочку, представляющую экран произвольной толщины с высокой электрической проводимостью. Электрические экраны разнообразны по форме и применяемому материалу. Особое внимание уделяется надежности электрических контактов между экраном и нулевой шиной. Источник помехи для электростатических экранов представляется в виде диполя, находящегося в ближней зоне, в которой расстояние от диполя до экрана r=/2, где  – длина волны помехи. Наличие щелей и отверстий в электростатическом экране не ухудшает эффективность экранирования.