- •1.1. Общие замечания
- •1.2. Электромагнитная обстановка
- •1.3. Главные определения
- •2. 1. Антенны и требования к ним
- •2. 2. Параметры антенн как фактор эмс
- •2.2.1. Излучение антенн
- •23 Величина определяется рис. 2. 2. При где Данное выражение справедливо при 22
- •2. 2. 2. Критерии помехозащищенности
- •2. 4. 2. Осесимметричные зеркальные антенны
- •2. 5. Вынесенные защитные экраны
- •3.1. Исходные соображения
- •3. 3. Экранирование электромагнитного поля
- •3.4. Экранирование магнитного поля
- •3.6. Однослойные экраны
- •3.7. Многослойные экраны
- •3.8. Перфорированные экраны
- •4.1. Оценка помеховой обстановки
- •4.2. Сигналы и помехи
- •4.2. 1. Общие сведения о сигналах
- •4. 2. 1. Спектральное представление сигнала
- •4. 2. 4. Ширина спектра реальных сигналов
- •4. 2. 4. Помехи
- •4. 3. Индустриальные помехи
- •4. 3. 2. Источники импульсных помех
- •5. 2. Классификация излучений передатчика
- •5. 3. Помехи в радиоприемниках
- •Общие замечания 3
3.7. Многослойные экраны
Многослойные комбинированные конструкции экранов, состоящие из последовательно чередующихся немагнитных (медь, алюминий, латунь) и магнитных (стать, пермаллой) слоев, применяются для получения высокой эффективности экранирования в широком частотном диапазоне, включая область низких частот, и обеспечения малых вносимых потерь в экранирующие цепи РЭА. При рассмотрении принципа работы однородного электромагнитного экрана ранее показано, что экранирующий эффект определяегся совместным ослаблением энергии за счет поглощения в толще металла и отражения, обусловленного различными значениями характеристических сопротивлений среды на границах внешняя среда— металл и металл—экранирующая область. С падением частоты коэффициент затухания з металле уменьшается и эффективность экранирования за счет поглощения также уменьшается. Поэтому экран, состоящий из нескольких гонких слоев различных металлов, в низкочастотной области за счет увеличения отражений обладает большим экранирующим действием по сравнению с однородным экраном той же толщины.
Эффективность экранирования многослойного экрана зависит от применяемых материалов, их расположения и соотношения толщин. Например, сочетание сталь — медь — алюминий обеспечивает меньшую эффективность экранирования, чем медь— сталь— алюминий. Кроме того, за счет внутреннего слоя экрана, выполненного из немагнитного металла, уменьшаются вносимые потери в экранируемые цепи аппаратуры по сравнению со сплошным магнитным экраном такой же толщины. Многослойная конструкция экрана оказывается особенно эффективной при экранировании квазистатических магнитных полей большой напряженности. В случае однослойного магнитною
51
экрана при большом значении напряженности магнитной составляющей поля материал экрана входит в насыщение и магнитная проницаемость сто резко снижается. Чтобы исключить насыщение, первый слой составного двухслойного экрана, обращенный к источнику магнитного поля, выполняется из магнитного материала с низкой магнитной проницаемостью, имеющего высокий уровень насыщения, или немагнитного металла, а второй слой — из материала с высокой магнитной проницаемостью и низким уровнем насыщения. При этом первый слой экрана уменьшает напряженность магнитного поля до величины, не вызывающей насыщение второго слоя, который обеспечивает в основном экранирование.
На основании экспериментов можно сформулировать основные рекомендации по проектированию многослойных комбинированных экранов.
Внутренние слои многослойного экрана для обеспечения большего экранирующего действия и достижения минимальных потерь, вносимых в экранируемые узлы РЭА, следует выполнять из немагнитных металлов. Наилучшие результаты дает экран с сочетанием слоев из немагнитных и магнитных материалов (например, медь-стать, медь— сталь—медь и т. д.). Это связано с тем, что наибольшая эффективность экранирования обеспечивается за счет высокой отражательной способности меди и поглощательной — стали.
Применение диэлектрических прокладок (пластмассы, картона, бумаги) или воздушных зазоров между металлическими слоями комбинированного экрана может приводить к росту эффективности экранирования в случае, если их толщина значительно превышает толщину металлических слоев. Поэтому такие составные экраны могут использоваться, если по условиям проектирования допускается некоторое увеличение габаритов и массы.
При выборе оптимального соотношения толщин слоев в экране медь— сталь для наиболее сложно обеспечиваемою экранирования магнитных полей следует рассматривать следующие характерные частотные области:
0—0.5 кГц, где наибольшая эффективность экранирования обеспечивается однородным стальным экраном;
0,5 — 10 кГц, где наибольшая эффективность экранирования обеспечивается при равной толщине медного и стального слоев:
10 — 50 кГц, где наибольшая эффективность экранирования достигается при уменьшающейся толщине медного слоя экрана и увеличивающейся толщине стального;
свыше 50 кГц, где применение составного экрана нецелееообразано, гак как достаточно большая эффективность экранирования обеспечивается однородным металлическим экраном из меди, алюминия или латуни.
Необходимо отметить, что конструктивно составные комбинированные экраны сложны и громоздки. Поэтому при проектировании следует рассмотреть
52
возможные способы изменения компоновки РЭА для уменьшения влияния помехонесущего электромагнитного поля с целью обеспечения необходимой эффективности экранирования с помощью однослойного экрана.