диплом создание нового бур. Разработка защищенного бортового накопителя
 Скачать 1.69 Mb.
|
5. разработка технического процесса монтажа ????Экранирование радиоэлектронной аппаратуры, как метод обеспечения электромагнитной совместимости. Основным методом обеспечения электромагнитной совместимости в части устойчивости к воздействию электромагнитным полем, а так же соответствию требованиям к уровню излучаемых помех, является электромагнитное экранирование. Установка экранов на помехоизлучающие элементы обеспечивает разделение сигналов, необходимое для функционирования радиоэлектронной аппаратуры, повышает избирательность приемников, помехозащищенность чувствительной аппаратуры, чистоту сигнала генераторов, точность работы приборов. Правильный выбор метода экранирования, материала экрана и его конструкции очень важны именно на начальном этапе проектирования, поскольку он будет определять возможность успешного прохождения испытаний на ЭМС и качественного функционирования разрабатываемой аппаратуры. Финансовые и временные затраты на обеспечение экранирования РЭА возрастают экспоненциально с ростом размеров изделия и приближением этапа сдачи изделия. При этом цена просчета, совершенного на начальном этапе проектирования, на этапе сдачи изделия может сравняться с его стоимостью. Рассмотрим взаимодействие электромагнитной волны с экраном и определение коэффициента экранирования. В общем случае коэффициент экранирования Кэ – это отношение интенсивности электромагнитного поля измеренного до установки непрерывного бесконечного экрана и после его установки. На рисунке 1 приведены формулы для его расчета при измерении напряженности поля в различных величинах.  Рисунок 1 От каждой границы раздела сред происходит отражение электромагнитной волны, а в толще материала происходит поглощение. На высоких частотах коэффициент экранирования определяется в основном коэффициентом отражения Е5, который для электромагнитного поля близок к ста процентам и растет с повышением частоты и проводимости материала. Коэффициент отражения связан с генерацией в тонком приповерхностном слое токов той же частоты, что и воздействующее поле и, следовательно, генерацией поля противоположной направленности. Поглощение Е3 – связанно со скин эффектом - протеканием токов высокой частоты в тонком приповерхностном слое проводника. Толщина скин слоя убывает с ростом частоты и проводимости и увеличивается с ростом магнитной проницаемости. Например, для 50Гц – 1см.; 5кГц – 0,1см; 0,5 МГц – 10мкм; 2,4 ГГц-1,67мкм. Таким образом, для эффективного экранирования высокочастотных полей достаточно иметь тонкий экран из материала с высокой проводимостью и низкой магнитной проницаемостью. Напротив, для экранирования постоянных магнитных полей и низкочастотных электромагнитных полей, где преобладает магнитная составляющая необходимы материалы с высокой магнитной проницаемостью. Чем выше магнитная проницаемость материала, тем выше коэффициент экранирования.  Рисунок 2 Итоговый коэффициент экранирования представляет собой сумму потерь на отражение и поглощение. На рисунке 2 приведены расчетные значения потерь на отражение и поглощение для стали (проводимость 7,69х106 См/м, относительная магнитная проницаемость 50) и меди (проводимость 58х106, проницаемость 0,9999). Для меди с ростом частоты потери на отражение уменьшаются, а потери на поглощение увеличивается из-за её высокой проводимости. Для стали потери на отражение так же уменьшаются, потери на поглощение растут сначала даже быстрее чем у меди, так как на низких частотах все ещё велика магнитная составляющая, однако с дальнейшим повышением частоты эта же проницаемость, а так же низкая проводимость стали приводят к уменьшению потерь на поглощение и на сверхвысоких частотах сталь малоэффективна. Следовательно, для экранирования на высоких частотах предпочтительно использовать материалы с высокой проводимостью. На низких частотах материалы, с высокой проницаемостью.  Рисунок 3 Примеры металлов и сплавов сведены в таблицу, представленную на рисунке 3. Для экранирования магнитного поля предпочтительным материалом является пермаллой с начальной проницаемостью 10×103 - 100×103, далее по убывающей, альсифер – 35000, железо чистое – 10000, трансформаторная сталь 250 – 1000, сталь конструкционная – 50 и другие магнитомягкие материалы. Для экранирования высокочастотных электромагнитных полей необходимо применять материалы с высокой проводимостью: серебро 62×106 См/м; медь 58×106 См/м, алюминий 37×106 См/м, латунь 12,5×106 См/м, сталь 7,6х106 См/м. При этом металлы и сплавы с высокой проводимостью, кроме стали не годятся для экранирования постоянных магнитных полей, т.к. имеют магнитную проницаемость равную 1 (как у воздуха). Для экранирования в широком диапазоне частот лучше всего подходят многослойные материалы, например сталь, с нанесенным слоем из хорошо проводящего металла. Такие листы применяют для изготовления безэховых камер. Для дальнейшего повышения коэффициента экранирования возможно использование комбинированных многослойных материалов. |