Виды экранирования. Принципы действия экранов.

Под экранированием в общем случае понимается как защита приборов от воздействия внешних полей, так и локализация излучения каких-либо средств, препятствующая проявлению этих излучений в окружающей среде.

Электромагнитными экранами называют конструкции, предназначенные для ослабления электромагнитных полей, создаваемых какими-либо источниками в некоторой области пространства, не содержащей этих источников.

Если экран обеспечивает требуемое ослабление электростатического (или квазиэлектростатического) поля, но практически не ослабляет магнитостатического (или квазимагнитостатического) поля, то его называют электростатическим.

Если экран должен существенно ослаблять магнитостатическое (или квазимагнитостатическое) поле, то его называют магнитостатическим.

Если же экран должен ослаблять переменное электромагнитное поле, то экран называется электромагнитным.

Принципы действия всех видов экранов приведены в таблице.

Виды экранирования

Количественная оценка эффективности экрана.

Параметры, используемые для количественной оценки качества экранов и защитных корпусов

в

Коэффициент экранирования равный отношению напряженностей поля в сечении на половине толщины экрана (Еэ или Нэ ) напряженностямв том же месте, но без экрана(Е0 или Н0)

Кэ =????? Еэ/ Е0=

= Нэ/ Н0

Экранное затухание, равное Аэ [дБ] =20lg(1/Кэ)

Коэффициент реакции экрана Rр, равный относительно-му коэффициен-ту отражения волны поля помехи от экрана,

Rр =R(Е0; Н0)

Полную эффективность экранаSэудобно оценивать в децибелах как сумму относительного ослабления поля помехи полным действием экрана, т. е. за счет потерь на поглощение по всей толщине поверхности экранаAэ погли относительных потерь на отражение от наружной поверхности экранаAэ отр:Sэ=Aэ погл+Aэ отр

Только в простейших случаях эффективность экрана определяется однозначно. К таким случаям относятся:

  • —экранирование полупространства от плоской электромагнитной волны бесконечным плоским однородным экраном;
  • —экранирование однородным шаровым экраном точечного источника, расположенного в его центре;
  • —экранирование однородным бесконечно протяженным цилиндрическим экраном линейного источника, лежащего на его оси.

В теории электромагнитного экранирования рассматриваются в первую очередь именно такие случаи, а реальные случаи сводятся к ним путем большей или меньшей идеализации. Естественно, что при этом в соответствующей степени страдает точность оценки.

В особо сложных случаях приходится прибегать к ряду условностей, например, определять ее для области защищаемого пространства, лежащей на достаточно большом расстоянии от экрана, для худшей точки этой области, для худшего из возможных расположений источника поля. В таких случаях точность оценки еще более снижается и можно с уверенностью судить на основании расчетов лишь о порядке наименьшей возможной эффективности.

Ослабление электромагнитной волны экраном

Толщина экрана, необходимая для обеспечения заданного значения его эффективности, легко определяется из зависимости глубины проникновения от частоты для различных материалов, часто используемых при изготовлении экранов, приведены на рис. 1.

Зависимость глубины проникновения электромагнитного поля для различных материалов

Рис. 1. Зависимость глубины проникновения электромагнитного поля для различных материалов.

Зависимость эффективности экранирования двухслойного медно-стального цилиндрического экрана

Рис. 2. Зависимость эффективности экранирования двухслойного медно-стального цилиндрического экрана: 1—результирующая, 2 — за счет поглощения, 3 — за счет отражения

Рисунок 2 иллюстрирует расчетную зависимость эффективности экранирования электромагнитного поля на частоте 55 кГц двухслойным медно-стальным цилиндрическим экраном (радиус 17,5 мм, общая толщина слоев 0,4 мм) от изменения толщины каждого слоя.

 
Оригинал текста доступен для загрузки на странице содержания
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   Скачать   След >