книги из ГПНТБ / Монтажные провода для радиоэлектронной аппаратуры

Определим частичную емкость Са ь в соответствии сб схемой замещения, изображенной на рис. 2-18:

Величина частичной емкости Саь характеризует сте­ пень проникновения поля Е0 сквозь отверстия.

Д ля сплошного медного экрана — трубки толщиной t—можно для величины сопротивления связи получить формулу

величины сопротивления связи увеличивается экранный

и таким простым способом не может быть определена прежде всего потому, что аналитические выражения ве­ личин zs и В для оплеток не получены.

Для сравнительной оценки однотипных конструкций экранов с одинаковыми геометрическими размерами (например, оценки эффективности экрана, выполненного в виде оплетки из медных проволок одинакового диамет­ ра, но с неодинаковыми остальными конструктивными параметрами), их экранный эффект может быть оценен

60

наряду с 'величиной экранного затухания также и кос­ венным путем — величиной сопротивления связи для магнитного поля и величиной частичной емкости для электрического поля.

Таким образом, требуемая помехозащищенность электрических цепей в аппаратуре может быть обеспе­ чена как конструкторами аппаратуры путем рациональ­ ного выбора конструкции жгута (симметрирование цепей для уменьшения взаимных влияний в жгуте, формирова­ ние электрических цепей из скрученных между собой проводов и т. д.), так и изготовителями монтажных про­ водов путем рационального выбора конструкций экра­ нов.

в) Методы измерения помехозащищенности

Измерение взаимных влияний между цепями осуще­ ствляются двумя группами приборов: для измерения пе­ реходного затухания и для измерения активных и ре­ активных связей.

И з м е р е н и я п е р е х о д н о г о з а т у х а н и я осно­ ваны на использовании метода сравнения. При этом затухание эквивалентного четырехполюсника связи сравнивается с затуханием магазинов затухания. Вместо магазинов затухания чаще используются делители на­ пряжения или комбинации делителей напряжения и

61

реходных затуханий лежит в пределах 1 5 — 3 0 0 кгц, пре­

собой емкостные мосты. Емкости двух или одного плеча образуют переменными калиброванными конденсатора­ ми. Мосты снабжены также элементами для первона­ чальной балансировки моста по реактивным и остаточ­ ным активным составляющим сопротивлений. Генера­ тор и индикатор напряжений подключаются к мосту через симметрирующие трансформаторы. Обычно изме­ рения емкостных связей производятся при звуковых ча­ стотах.

стоты от 1 до 3 0 0 кгц.

В технике измерения кабелей связи при повы­ шенных частотах применяются приборы, где одно- В р е м е н н о осуществлены

з и разработаны и стандартизованы в основном примени­ тельно к радиочастотным кабелям. Однако эти методы с успехом могут использоваться для оценки эффективности

иисследования конструкций экранов монтажных проводов

иэкранирующих оболочек жгутов и кабелей. Структур­ ная схема одного из методов измерения экранного за­ тухания экранов радиочастотных кабелей на низких ча-

62

стотах приведена на рис. 2-20. Частотный диапазон изме­ рений ограничен областью частот до 1-108 гц.

К исследуемому образцу кабеля, концы которого за­ деланы высокочастотными соединителями, подключается генератор сигналов. К выходному концу кабеля присо­ единяется согласованная нагрузка. Чувствительным при­ емником с подключенной к нему антенной-про'бником измеряют напряженность поля около кабеля. Зная вели­ чину напряженности в пространстве около кабеля, изме­ ряют мощность в кабеле, оценивают величину экранного затухания:

Рис. 2-21. Структурная схема измерения экранного затухания с помощью объемного резонатора.

/ — генератор; 2—аттенюатор; 3—высокочастотный соедини­ тель; 4 — индикатор; 5 — полость резонатора; 6 — внешняя труб­ ка; 7— согласованная нагрузка; 8 — латунная трубка с отвер­ стиями; 9 — экран исследуемого провода.

10~1 2 —10~1 5 вт в связи с тем, что стандартные генераторы сигналов обычно имеют выходную мощность примерно

1—2 вт.

Мощность Рир представляет собой поток энергии, ве­ личина которого обусловлена эффективной поглощаю­ щей поверхностью антенны. Для строгого определения величины энергии, проникающей через экран, необходи­ мо полученный результат проинтегрировать по поверхно-

63

сти цилиндра, охватывающей провод с некоторым ради­ усом г и длиной h, равной длине экрана. Для этого необходимо знать закон излучения оплетки, что сущест­ венно усложняет задачу. Вся схема должна быть защи­ щена от влияния внешних помех. При работе со схемой нужно учитывать дополнительное излучение электромаг­ нитной энергии в высокочастотных соединителях. Изло­

мощью объемного резонатора положен принцип опреде­

использованы свойства коаксиального волнового резо­ натора.

Проникающее через экран поле через отверстие в латун­ ной трубке возбуждает в полости резонатора колебания. Частота сигнала должна соответствовать резонансной частоте резонатора. Образец провода в экране помещают внутрь трубки со щелями. К выходу образца подключа­ ют согласованную нагрузку. Изменяя частоту генератора, возбуждают резонатор. На градуированном аттенюаторе устанавливают коэффициент ослабления си, при котором создается достаточная для уверенной индикации напря­ женность электромагнитного поля. Отмечают показания индикатора в максимуме резонансной кривой резонатора. После этого снимают экран с провода и повторяют инди­ кацию. В этом случае показания индикатора будут суще­ ственно выше. Изменяя уставку затухания в калиброван­ ном аттенюаторе, добиваются той же самой величины

28-И, включенный в цепь детектора и петли связи. Ча­

64

дусматривает равенство добротностей резонатора для ^случаев индикации поля при наличии экрана и без него.

1 - - - и 1

Рис. 2-22. Структурная схема измерения экранного за­ тухания с помощью триаксиальной линии.

/ — генератор; 2, 6 — аттенюаторы развязки; 3, 5 — пере­

Опыт работы с объемными резонаторами показал, что добротность резонатора выше при наличии экрана на измеряемом образце, поскольку добротность резонатора

ется согласованным сопротивлением, величина которого численно равна волновому сопротивлению провода. В процессе измерения частота генератора сигнала варьи­ руется до тех пор, пока напряжение индикатора не до­ стигнет -максимального значения. Величина затухания определяется методом сравнения с помощью 'Калибро­ ванного аттенюатора затухания.

Измерение величины сопротивления связи производят также с помощью триаксиальлых линий (рис. 2-23). Об­ разец экранированного провода длиной / помещается в центре сплошной металлической '(латунной -или мед­ ной) трубы 2. Экран 3 и токопроводящая жила провода / на одном конце замкнуты накоротко. Если приложить

Линия рассчитана на диапазон измерений до 50 Мгц. Установка состоит из четырех основных узлов: источни­ ка высокочастотного напряжения /, индикатора высоко­

катора наведенного напряжения 4.

Ток h измеряется на входе триаксиальной линии. На противоположном конце измеряемый образец замкнут на сопротивление, равное волновому сопротивлению кабеля. Д л я измерений при частоте до 10 Мгц наличие сопро­ тивления на конце не обязательно.

Измерения величины сопротивления связи, проведен­ ные П. Крюгелем [Л. 38], производились на коаксиаль­ ных кабелях, замкнутых накоротко. При этом была обнаружена хорошая сходимость с результатами измере­ ния на образцах, замкнутых на сопротивление, равное волновому сопротивлению кабеля.

66

Напряжение Uz измеряется на открытом конце внеш­ ней цепи триаксиальной линии. В качестве источника напряжения могут быть использованы стандартные ге­ нераторы типа 100-И и ГЗ-12. Измерение тока может производиться с помощью лампового милиамперметра Т-13 с вакуумным бесконтактным преобразователем.

Современные методы измерения экранного затухания и величины сопротивления связи базируются на почти одинаковых триаксиальных линиях. Измерение произво­ дится практически одинаково. Определяется отношение

Рис. 2-24. Структурная схема триаксиальной линии для измерения величины сопротивления связи.

измеренных напряжений на выходе и входе измеритель­ ного устройства. Следует отметить, что оба метода обес­ печивают лишь сравнительные измерения, так как полу­ ченные результаты зависят не только от параметра экра­ на, но и от конкретной конструкции устройств и типа индикатора.

В табл. 2-21 приведены результаты измерений экран­ ного затухания В и сопротивления связи zs оплеток раз­ личных конструкций на триаксиальной линии длиной 0,5 м с внутренним диаметром 42 и 19 мм, полученные инж. М. Ф. Поповым.

Из таблицы видно, что величина сопротивления свя­ зи одинакова при различных диаметрах линии, а вели­ чина экранного затухания — разная. Поэтому при оцен­ ке эффективности экранов в виде проволочных оплеток, особенно при выборе их конструктивных параметров, от­ дают предпочтение методу измерения сопротивления связи.

В тл. 11 приведены результаты исследования экранов монтажных «роводов с использованием именно этой схе­ мы измерения, как наиболее простой и удобной в экс­ плуатации.

Выше было показано, что степень проникновения электрического поля сквозь негерметичный экран может быть оценена величиной частичной емкости. Однако ве­ личина частичной емкости зависит от взаимного распо­ ложения электродов при измерении. Поэтому удобнее оценивать степень проникновения электрического поля сквозь экран со щелями по величине относительной ем­ кости проницаемости.

нированного провода с герметичным экраном, выполнен­ ным в виде сплошной медной трубки, то соотношение (1—Сэ /С) будет характеризовать степень проникновения электрического поля сквозь экран-оплетку. При этом предполагается, что конструкция и геометрические раз­ меры провода в первом и втором случаях идентичны.

Поскольку при постоянном значении величины ди­ электрической проницаемости изоляции провода величи­ на емкости практически не зависит от частоты, коэффи­ циент емкостной проницаемости может быть измерен обычным методом (методом сравнения, на мостовых схе­ мах и т. д.).

Опыт экспериментального исследования экранных ха­ рактеристик медных оплеток — экранов монтажных про­ водов показал, что для сравнительной оценки экранов однотипных конструкций '(например, оплеток с одинако­ вым диаметром из одного материала) удобнее пользо­ ваться измерением величины сопротивления связи и коэффициента емкостной проницаемости. Эти методы

68

незаменимы при экспериментальном выборе оптималь­ ных параметров оплетки при большом объеме измере­ ний.

Полученные результаты обычно отличаются высокой стабильностью. При этом оценка экранов с помощью этих методов должна производиться для однотипных экранов идентичной принципиальной конструкции с оди­ наковыми геометрическими размерами (например, могут сравниваться оплетки из медных проволок на проводах одного и того же диаметра или обмотки фольгой с раз­ ным шагом, но из одного материала и на проводах одного и того же диаметра и т. д.).

Методы непосредственного измерения экранного за­ тухания отличаются более сложной техникой экспери­ мента и измерительной аппаратурой. Они могут быть использованы для оптимального выбора материала экра­ на и сравнительной оценки конструкций экранов с раз­ личными геометрическими размерами. Применительно к экранам монтажных проводов эти методы использу­ ются при выборе конструкции оплеток с заданной вели­ чиной экранного затухания.

Гл а в а т р е т ь я

•МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

3-1. Гибкость

В связи с миниатюризацией радиоэлектронной аппа­ ратуры и необходимостью производить сложный монтаж в ограниченных объемах весьма актуальным становится вопрос о степени гибкости проводов, используемых для монтажа. Во многих случаях повышенная гибкость про­ водов имеет решающее значение при выборе типа про­ вода для аппаратуры. Гибкость провода интересует по­ требителя главным образом с точки зрения удобства монтажа (более гибкий провод легче укладывать в схе­ му, набирать, рихтовать и укладывать жгуты и т. д.). Однако в некоторых случаях гибкость провода приобре­ тает и другое значение. Речь идет о проводах, соединяю­ щих подвижные относительно друг друга элементы аппаратуры и создающих дополнительный момент сопро­ тивления движению элементов. Естественно, чем гибче провода, применяемые для таких соединений, тем мень-

69