соце1йПш конструкторской работы с анализом причин возникновения, путей распространения и спектральных характеристик радиопомех заключается значительная доля успеха проектирования экранов.

1.2. Назначение и основные характеристики экранов

Электромагнитные экраны предназначаются для локализации в некотором объеме пространства полей, создаваемых излучателями электромагнитной энергии, с целью ослабления или исключения воздействия излучателей на чувствительные элементы РЭА и аппаратуру в целом. В зависимости от назначения различают экраны с внутренним возбуждением электромагнитного поля, в которых обычно помещается источник помех, и экраны внешнего электромагнитного поля, во внутренней полости которых помещаются чувствительные к этим полям устройства. В первом случае экран предназначен для локализации поля в некотором объеме, во втором -для защиты от воздействия внешних помех.

Экранирование как техническое мероприятие призвано обеспечить надежность работы РЭА: подавить до требуемого уровня влияние непреднамеренных излучений электромагнитной энергии, препятствующих эффективному функционированию элементов РЭА. Определение назначения экрана в каждом отдельном случае производится с учетом характера источника помех и чувствительных к ним элементов, их размеров, пространственного размещения, вида подводимых коммуникаций и допустимой величины воздействия экрана на экранируемые элементы.

Как всякая техническая отрасль, электромагнитное экранирование имеет свои специфические особенности, обусловленные его физической сущностью, принципами действия и конкретными условиями применения экранов, что находит свое выражение в количественной оценке эффективности экранирования. Для оценки функциональных качеств экрана могут быть использованы различные характеристики. Наиболее обобщенной является эффективность экранирования (ЭЭ).

Под эффективностью экранирования будем понимать отношение действующих значений напряженности электрического поля 1 (магнитного поля И\) в данной точке при отсутствии экрана к напряженности электриче-28

cKoro ПОЛЯ £2 (магнитного поля Яг) в той же точке при наличии экрана:

ЗоЕ--, Эш-- (1-9)

Здесь эффективность выражается в относительных единицах (разах). На практике обычно эффективность экранирования представляют в логарифмических единицах-децибелах (дБ):

5£-201g-i-. 3 = 201g,. (1.10)

Очевидно, что эффективность экранирования и близкие к ней формально и по физическому смыслу характеристики экранов являются функциями пространства и частоты, а параметрами их можно считать ширину полосы частот, в которой определяются действующие значения напряженности поля.

В некоторых работах [13, 14] действие экрана учитывают через коэффициент экранирования

S=E2lEu (1.11)

который изменяется от 1 до О, характеризуя в последнем случае максимальный эффект экранирования. В технике связи эффективность экранирования принято выражать в неперах (Нп):

Б=1п l/S=ln(£i/£2). (1.12)

При этом для перевода из одной системы единиц в другую может быть использован коэффициент 8,7, тогда »5д£ -8,75нп.

При необходимости оценить общую эффективность экранирования исходя из допустимой величины ЭДС помехи, наводимой в цепях РЭА, пользуются эквивалентной действующей высотой устройства

hUlEu (1.13)

где t/н - действующее значение ЭДС помехи, наводимой на элементы, находящиеся внутри экрана, м; Е\-действующее значение напряженности внешнего поля, В/м. Величина ho характеризует как бы действующую высоту экрана (по аналогии с действующей высотой антенны).

Учитывая, что ЭДС помехи пропорциональна напряженности поля внутри экрана, находим

/io=a£2/£i=a/5oE. (1-14)

Второй характеристикой качества экрана является мера его воздействия на параметры экранируемых элементов, определяемая количественно коэффициентами реакции экрана. При всех видах экранирования, за исключением статического, из-за отражения электромагнитной энергии от стенок экрана происходит взаимодействие между экраном и экранируемым устройством. Экран, защищая цепи, детали, колебательные контуры от воздействия внещних полей, оказывает существенное влияние на параметры экранируемых элементов. Из-за перераспределения электромагнитного поля внутри экрана происходят изменения их первичных параметров, в результате чего, например, изменяются магнитные связи, уменьщается первичная индуктивность катушек, увеличивается емкость контуров, возрастает активное сопротивление, далее это ведет к изменению частоты настройки и добротности колебательных контуров, потерям энергии и т. д. Относительные изменения параметров экранируемых элементов можно учесть с помощью коэффициентов

Pij=\-Aij!Aoij,

где Aaij - значение i-ro параметра /-го экранируемого элемента при наличии экрана; Aoij - значение первичного i-ro параметра /-го элемента при отсутствии экрана.

Каждый из Pij является коэффициентом реакции экрана на i-й параметр /-го элемента.

Задаваясь допустимыми пределами изменений параметров и зная размеры экранируемых элементов, можно определить габаритные размеры экрана, материала, из которого он Должен быть изготовлен, и условия размещения элементов внутри него.

1.3. Виды и сущность электромагнитного экранирования

В общем случае экранирование РЭА осуществляется с помощью электромагнитных экранов. Однако часто в электромагнитной обстановке наблюдается преобладание отдельных видов полей, поэтому для учета их специфики различают следующие виды экранирования: электростатическое, магнитостатическое и электромагнитное.

Под электро- и магиитосгатическим экранированием понимается экранирование полей любых частот зоны 30