- •Даутов о.Ш. Электромагнитная совместимость
- •Лекция 2
- •2 Моделирование возникновения, распространения и воздействия помех на основе уравнений электродинамики
- •2.1. Уравнения электромагнитного поля.
- •Лекция 3
- •2.2. Уравнения поля в дифференциальной форме.
- •Лекция 4
- •2.3. Материальные уравнения
- •Лекция 5
- •2.4. Комплексная форма уравнений поля.
- •2.5 Единственность решений уравнений поля
- •2.6 Плоская электромагнитная волна в однородной среде.
- •Лекция 6
- •3. Возникновение и распространение помех в конструкциях
- •3.1 Задержка и искажение сигнала в схемах с сосредоточенными элементами и в коротких линиях связи
- •Лекция 7
- •3.2. Распространение помех в регулярных направляющих системах
- •Лекция 8
- •3.3. Расчет помех рассогласования в длинной линии при произвольной нагрузке
- •Ток в линии представлен слагаемыми
- •Эта волна вызывает появление первой отраженной волны Us0 (р, ), так что суммарное напряжение и ток удовлетворяют условию:
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 9
- •3.4. Расчет поля помехи по известному распределению источников
- •Контрольные вопросы.
- •Лекция 10
- •3.5. Перекрестные помехи по электрическому полю в коротких многопроводных линиях связи
- •Коэффициенты сij в этом уравнении являются взаимными емкостями между проводниками. Связь с емкостными коэффициентами очевидна:
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 11.
- •3.6. Перекрестные помехи за счет магнитных связей в многопроводных линиях
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 12
- •3.7. Перекрестные помехи в длинных линиях связи
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 13
- •4. Физические методы обеспечения электромагнитной совместимости.
- •4.1. Экранирование электростатических полей
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 14
- •4.2. Экранирование магнитостатических полей.
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 15
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 16
- •4.4. Применение объемного интегрального уравнения к расчету плоского экрана
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 17
- •4.5. Расчет многослойных экранов при экранировании плоской волны
- •Отношение комплексной амплитуды отраженной волны к комплексной амплитуде падающей волны назовем коэффициентом отражения:
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 18
- •4.6. Экранирование локального источника многослойным экраном
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 19
- •4.7. Фильтры
- •Контрольные вопросы
- •Лекция 20
- •Заключение
- •Контрольные вопросы
Коэффициенты сij в этом уравнении являются взаимными емкостями между проводниками. Связь с емкостными коэффициентами очевидна:
сij = - сji. (10.9)
, (10.10)
. (10.11)
Взаимные емкости могут быть внесены в схему замещения многопроводной линии и позволяют полностью учесть индуцированное проникновение помех за счет электрического поля. Для их расчета возможно применение разных методик. Можно, например, составить и решить систему интегральных уравнений для определения функций распределения зарядов в формуле (10.4) и, вычислив потенциальные коэффициенты ij, найти обратную матрицу емкостных коэффициентов:
с = -1. (10.12)
Другая схема решения заключается в последовательном решении уравнения Лапласа для межэлектродной области при граничных условиях:
j = 1, m = 0 (m j). (10.13)
В формуле (10.6) сохраняется в этом случае одно слагаемое (j = 1):
qi = сij.
Заряды же могут быть вычислены независимо по найденному потенциалу с помощью формулы:
. (10.14)
Приведенные формулы справедливы для системы проводников произвольной формы и являются общими. В рассматриваемом же случае в многопроводной линии на некотором удалении от концов линии (2 – 3Dmax) поле практически становится двумерным и характеризуется не полными зарядами qi, а зарядами на единицу длины i – так называемыми погонными зарядами и соответственно погонными емкостями и потенциальными коэффициентами. Вместо точечного заряда Q рассматривается заряженная нить с линейной плотностью заряда , потенциал которой можно легко получить с помощью теоремы Гаусса:
, (10.15)
где - расстояние от нити до точки наблюдения, с – произвольная постоянная. В формуле (10.4) теперь должна быть линейная плотность заряда на контуре m-го проводника, а сама формула приобретает вид:
. (10.16)
Матрица (10.12) имеет теперь смысл погонных емкостных коэффициентов, формула (10.14) должна теперь быть записана для погонных зарядов:
. (10.17)
Разумеется, рассматриваемый подход должен охватывать и случай двухпроводной линии, который и рассмотрим в качестве элементарного примера, считая сечения проводников круглыми (рис. 10.2). Используем тот факт, что эквипотенциальные линии двух разноименно заряженных нитей с равной по величине плотностью образуют семейство окружностей с центрами на оси х. Если b>>a, то можно приближенно полагать, что линия заряда совпадает с центром окружности:
Заряд первого проводника выражается через разность потенциалов:
1 = = с12 (1 - 2),
где взаимная емкость двух проводников – погонная емкость линии:
. (10.18)
Данный подход обобщается и на случай многопроводной линии:
(10.19)
Т.е. для многопроводной линии получаем следующее выражение для потенциальных коэффициентов:
(10.20)
а через них с помощью (10.12) найти и емкостные коэффициенты сij.