эл.магн.совм._. Индивидуальное задание 5 Расчет импульсной помехи6

• Название: Индивидуальное задание 5 Расчет импульсной помехи6
• Дата: 15.04.2023
• Размер: 0.53 Mb.
• Имя файла: эл.магн.совм._.docx
• Тип: Документы; #1063664

Содержание

1. 
   Индивидуальное задание 5
   
2. 
   Расчет импульсной помехи6
   
3. 
   Расчет экранирующего действия 9
   
4. 
   Список использованной литературы12
   

1. 
   Дан импульс трапециевидной формы, амплитудой Uм, действительностью . Параметры импульса указаны в таблице 1.
   

Требуется:

А) Аппроксимировать тремя отрезками прямых огибающую спектральной плотности распределения амплитуд;

Б) Найти эффективную ширину П полосы частот импульса;

В) Определить огибающую спектральной плотности распределения амплитуд по прохождении импульса через канал передачи, имеющий амплитудно-частотную характеристику А(f) ;

Г)Найти амплитуду , длительностью , время накастания , крутизну фронта Um/ импульса по данным спектральной плотности распределения амплитуд, полученной в пункте В). Построить этот импульс в системе координат U,t.

2. Даны параметры плоского экрана: относительные электрическая и магнитная проницаемости, проводимость , толщина d. Известна частота излучения f, напряженности электрического Е и магнитного Н полей вне экрана. Данные приведены в таблице 2.

Требуется:

А) Рассчитать по методу полных сопротивлений коэффициенты затухания электромагнитного экрана в ближней зоне на расстоянии равном половине ее максимального диаметра, в дальней зоне;

Б) Определить величины напряженностей электрического и магнитного полей внутри экрана для ближней и дальней зон.

3. Ответить на контрольный вопрос, данный в таблице 2.

№ Варианта	Uм, В	, мс	, мс	а ,Дб
3	3	10	1	20

Таблица 1 – Параметры импульсной помехи

№ Варианта			d, мм	f ,МГц	А/м	В/м
3	0,06	1	2	0,1	-	100

Таблица 2 – Амплитудно-частотная характеристика канала передачи помех.




Задание №1. Расчет импульсной помехи.
Для трапециевидного импульса, который описывает большинство импульсных помех плотность распределения амплитуд определяется

U(f)=2

выражением:

При =0 трапециевидный импульс преобразуется в прямоугольный, а при =0 в треугольный, что соответствует молниевым разрядам, переходным процессам, разрядам стратегического электричества, импульсам, используемым в цифровой технике.

Для низкочастотного диапазона f ( =1/ ) огибающая параллельна

U(f)= 2 =const

оси абсцисс, так как синус приблизительно равен своему аргументу:

Для среднечастотного диапазона (1/(

U(f)= 2 / =2 /

u(f)дБ=20lg

то есть спад амплитуды с частотой составляет 20дБ/декаду:

В высокачастотном диапазоне f ( =1/ ):

или

U(f)= 2 *(1/ )*(1/

u(f)дБ=20lg

то есть 40дБ/декаду.

Сначала вычислим fн и fв для среднечастотного диапазона:

fн = = Гц

fв = = 318,4Гц.

U(f)= 2 *(1/ )= 2 /

U(f)= = 19.1 мВ/с

Для высокочастотного диапазона:

f = 0,1МГц

f

2* * = 2*3*10 = 60 мкВ/с



мкВ

Площадь импульса:

где,



u(f)дБ = 20lg = 20*lg = 3

=1/2* = 0,7 мкВ*с

U = мкВ

Плотность распределения амплитуд импульса:

где, u( )дБ=0,7

U= * = 34 мкВ

Крутизна фронта нарастания импульса:

3 мкВ/с




Задание №2. Рассчёт экранирующего действия.

Общий коэффициент затухания электромагнитного экрана состоит из коэффициента затухания вследствие отражения на граничных плоскостях Р, коэффициента затухания из-за поглощения в стенке экрана П (переход энергии электромагнитного поля в тепло), корректирующего коэффициента В, учитывающего многократные волны отражения внутри экрана:

Э=Р+П+В

Рассмотрим расчет каждого из компонентов в отдельности. Коэффициент затухання вследствие отражения. Этот коэффициент состоит из двух составляющих, они обусловлены двумя граничними плоскостями – снаружи и внутри экрана. При условии, что волновое сопротивление внешней области ZВШ значительно больше волнового сопротивления матереиала стенки экрана ZЭ большая часть энергии, приходящейся на граничную плоскость снаружи экрана отражается обратно к источнику.



Отношение напряженностей электромагнитного поля падающей и прошедшей волн определяется формулой:

Аналогичным образом это отношение определяется и на внутренней



стенке экрана – на внутреннем пограничном слое. Суммарное влияние отражения можно получить из отношения:



Введя обозначение k= эта формула принимает вид:
Переходя к логарифмическим характерисикам получаем выражение для коэффициента затухания вследствие отражения:

=20*lg

для его определения необходимо знать волновые сопротивления. Волновые сопротивления в пространстве источника помехи для дальней зоны:



для ближней зоны в высокоомных полях:

=
= 7,9* *r*f

Выразим коэффициенты затухания вследствие отражения через параметры материала экрана и частоту:

1. 
   Дальняя зона:
   

= 108-10*lg *

2. 
   Электрическое поле в ближней зоне:
   

= 142 – 10*lg*

3. 
   Магнитное поле в ближней зоне:
   

=75-10*lg*

где r – расстояние от источника помехи, м; f – частота, МГц;

– относительная удельная электропроводимость, за базовую принята электропроводимость меди:



Рассчитаем коэффициенты затухания вследствие отражения для дальней и ближней зон.

Дальняя зона:

= 108-10*lg = 108-10*lg =105.8

Ближняя зона: (r=0,1 м)

= 142-10*lg = 142-10*lg = 59.8

= 75-10*lg =75-10*lg = 152,8
Коэффициенты затухания вследствие поглощения П:



203.56
Коррекция коэффициента затухания при многократном отражении

= 20*lg

волны в стенке экрана осуществляется на основании формулы:

где (1+i )* – комплексный коэффициент распространения и K=10.

= 1,2 +j1,3

Список использованной литературы

1. Шваб Адольф Электромагнитная совместимость: Пер. с нем. В.Д. Мазина и С.А. Спектора 2-е изд., перераб. и доп./ Под. ред. Кужекина. М.: Энергоатомиздат, 1998, 480 с.

2. Математические модели и методы обработки измерительных сигналов емкостных преобразователей на постоянном токе : монография / М. А. Мастепаненко, И. Н. Воротников, С. В. Аникуев, И. К. Шарипов. Ставрополь : АГРУС Ставропольского гос. аграрного ун-та, 2015. 232с.

3. Хабигер Э. Электромагнитная совместимость. Основы ее обеспечения в технике: Пер. с нем. / И.П. Кужекин, Под ред. В.К. Максимова. - М.: Энергоатомиздат, 1995.- 304 с.: ил.

4. Иванов В.А., Ильинский Л.Я., Фузик М.И. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств. Киев: Техника, 1993.

5. Воротников И. Н., Мастепаненко М. А. Способы измерения электрической емкости по параметрам переходного процесса // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2013. № 10. С. 60–65.

6. Воротников И. Н., Мастепаненко М. А. Исследование методов измерения электрической емкости на постоянном токе // Методы и средства повышения эффектив ности технологических процессов АПК : сб. науч. ст. по материалам Междунар. науч.-практ. конф. Ставрополь :АГРУС Ставропольского гос. аграрного ун-та. 2013. С. 66–68.

7. Гурковский А. А., Фалько К. А., Мастепаненко М. А. Методы определения информативного параметры при обработке измерительных сигналов емкостных преобразователей // Молодые аграрии Ставрополья :сборник студенческих научных трудов по материалам 78 научнопрактической конференции (апрель – май 2014 г.) / Ставропольский государственный аграрный университет. Ставрополь, 2014. С. 108 – 111.