Экранирование в конструкциях РЭС. Кольтюков Н.А - 6 стр.

UptoLike

узлы, блоки и элементы, работающие в ключевом режимевозникают новые спектральные составляющие, расширяющие
спектр помех.
Возможны различные расстояния от источника до рецептора помех, начиная от сотен километров (грозовой разряд,
мощный передатчик) и заканчивая долями метра, если рассматривать пространство внутри аппарата.
Рецептором может выступать практически любой элемент конструкции, начиная от корпуса изделия и заканчивая вы-
водами микросхемы, которые обладают хотя бы минимальным антенным эффектом.
Рис. 1. Перенос электромагнитных волн от источника к рецептору
Рецепторы могут различаться по их чувствительности к воздействию различных полей. В наиболее общей модели име-
ется источник помех, рецептор и некоторый процесспроцесс переноса электромагнитных волн от источника к рецептору.
Назовем этот процесс эмиссией.
Экранирование направлено на обеспечение ЭМС источника и рецептора помех. И что же такое ЭМС?
ЭМСэто способность аппаратуры функционировать согласно требованиям ТУ одновременно с другими устройствами
в реальной электромагнитной обстановке и не создавать при этом недопустимых помех другим потенциальным рецепторам
устройствам, аппаратам и пр.
Характеристики источников помех. Все многообразие источников может быть сведено к
двум основным типам.
1. Источники с высоким волновым сопротивлением. Для них эквивалентная схема или мо-
дель может быть представлена в виде штыря (антенна-штырь). В окрестностях этого штыря фор-
мируются относительно интенсивное электрическое поле (ЭП) и слабое магнитное поле (МП).
Как мы помним, Z = U
п
/ I
п
. Поскольку электрическое поле вызывает напряжение, а магнитное
вызывает ток, получается, что большое ЭП и малое МП обеспечивают высокое волновое сопро-
тивление Z (Z = Е / Н).
2. Источники помех, модель которых может быть представлена в виде токовой петли. При
этом возникает интенсивное магнитное поле и слабое электрическое. Эти источники имеют ма-
лое волновое сопротивление.
Рис. 3. Три зоны действия источников
Полученные относительные значения Z действительны для области, которая находится в непосредственной близости от
излучателя. На значительных расстояниях основная составляющая полята, которая имеет большее значение, убывает бы-
стрее дополнительной составляющей. И в конце концов волновое сопротивление Z становится равным 377 Ом, т.е. волново-
му сопротивлению свободного пространства.
Для первого типа источников основная составляющаяэлектрическаяубывает пропорционально 1 / r
3
. Дополнитель-
наямагнитнаяпропорционально 1 / r
2
. Для источников второго типа ситуация обратная. Магнитная составляющая убы-
вает пропорционально 1 / r
3
, а электрическаяпропорционально 1 / r
2
.
Можно выделить три зоны действия источников.
1. Ближняя зона. Здесь преимущественно действует механизм индукции с достаточно четким разделением на магнит-
ную и электрическую составляющие.
2. Переходная зоназона формирования плоской электромагнитной волны.
3. Дальняя зоназона действия плоской электромагнитной волны (Т-волны).
Таким образом, при анализе экранирования необходимо разделять задачи локализации электрического, магнитного и
электромагнитного полей.
Электростатическое экранирование в ближней зоне. Электрическое и магнитное
поля рассматривают как квазистатические. Картины электрического и магнитного полей при
соответствующих частотах и картины статических полей совпадают. Поэтому выводы, по-
лученные для статического случая, пригодны для использования в определенном диапазо-
не частот. Итак, в ближней зоне проводим, по сути, экранирование статического поля. В
ближней зоне действует закон электромагнитной индукции.
Установка экрана. Экран ставится как можно ближе к источнику. В конструкциях
РЭС эта рекомендация может быть выполнена, когда источник находится в пределах уст-
Эмиссия
Источник
Рецептор
Рис. 2. Источники помех
H
i
Рис. 4. Экранирование
статического поля
Рецептор
Источник
Экран