Воздействие электромагнитного излучения

       Причиной воздействия излучения являются электромагнитные волны, излучаемые токовым контуром и распространяющиеся в окружающем пространстве со скоростью света с=300000 км/с. Между длиной волны λ и частотой f существует известная связь:

λ =с/f. (4.17)

       При х>λ/2π или же х>c/2πf соблюдаются условия дальнего поля. Эти условия необходимо учитывать при частоте 1 МГц на расстоянии х=50 м, а при частоте 1 ГГц - на расстоянии х=5 см от источника (при частоте 10 МГц х=5 м, а при f=100 МГц х=0.5 м). Напряженность электрического поля на расстоянии х от источника мощностью P может быть определена из соотношения

Рис. 3.26. Электромагнитное влияние на контур длиной l без экрана (а) и с экраном S толщиной d (б) мощностью Р может быть определена из соотношения

(4.18)

при этом Е_x выражается в В/м, Р - в кВт, х - в км. Например, при Р=10 Вт и х=3 м Е_x=10 В/м.        При воздействии электромагнитной волны на электропроводные объекты вследствие антенного эффекта возникают высокочастотные напряжения, непосредственно или косвенно являющиеся помехами в сигнальных контурах. Приближенно индуктируемая ЭДС в антенне рассчитывается

(4.19)

где l_effT - эффективная длина антенны.        Длина l_eff зависит от размеров устройства, обладающего антенными свойствами и длины падающей волны. Для конкретных объектов она определена в стандартах. Например, при частоте f=300 МГц, Е _x=10 В/см, l=0.1 м, l_eff=0.2 м, напряжения U_st=2 В.        Защитой от электромагнитного поля, как для ослабления излучения, так и для уменьшения проникновения, служат экранирующие стенки, устанавливаемые между источником и приемником (рис. 3.26, б). Такой стенкой напряженность падающего поля уменьшается от значения Е₀ до значения Е₁. Это обусловлено, с одной стороны, поглощением энергии поля в материале экрана, а с другой - отражением падающей волны. Затухание зависит от толщины экрана, электропроводности и магнитной проницаемости материала, частоты излучения.

Вопрос №9

Экранирование. Принцип действия экранов

Экранирование служит для ослабления электрических, магнитных и электромагнитных полей, а именно для того, чтобы исключить проникновение и воздействие таких полей на элементы, блоки, приборы, кабели, помещения и здания, а также для того, чтобы подавить исходящие из электрических и электронных промышленных средств и устройств помехи, обусловленные полями. Экран устанавливается между источником и приемником помех и снижает напряженности Е0, Н0 воздействующего поля до значений E1 H1 за экраном (рис. 4.34). Физически экранирование объясняется наведением на поверхности экрана заряда или индуктированием в нем тока, поле которых накладывается на воздействующее, ослабляя его. Тем самым как бы удаляется чувствительный приемник помехи от источника. На эффективность экранирования оказывают существенное влияние частота поля, электропроводность и магнитная проницаемость материала экрана, конфигурация и размеры экрана.

Рис. 4.34. Экранирование токовых контуров от внешних электрических и магнитных полей: а - принципиальное расположение контуров 1, 2 и экрана S; б – граница между условиями ближнего (нижняя левая часть) и дальнего (верхняя правая часть) полей

Принципиально следует иметь в виду, что эффективность экранирования зависит от наличия дефектов и отверстий в стенке экрана (трещин, дверных, вентиляционных и оконных проемов, кабельных вводов и отверстий для элементов обслуживания и сигнализации), а также то, что внутри экранированных объемов могут возникать резонансные эффекты, так как любой корпус прибора с проводящими стенками можно рассматривать как объемный резонатор.

Билет №10