Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow БЖД arrow Анализ опасностей промышленных систем человек-машина-среда и основы защиты
Посмотреть оригинал

Экранирование в области низких частот (f

На этих частотах k,h 1 и в формуле (15.53) можно положить |ch ^,/i| = 1; thk^h^k^h. Тогда в эффективность экранирования основной вклад вносит составляющая

Если при экранировании преимущественно электрического поля выполняется условие zf Д2 > Z2/z, тосучетомформул(15.55)и(15.56) можно найти

Эта эффективность будет большой на низких частотах, а в диапазоне относительно высоких частот е -» 0.

При экранировании преимущественно магнитного поля необходимо учитывать особенности материала, из которого изготовлено защитное устройство: немагнитные материалы (медь, алюминий, свинец) и магнитные материалы (сталь, пермаллой, феррит). Часто для немагнитных материалов Z fz2 > Z2/ Z , а для магнитных материалов (сталь, пермаллой, феррит) отношение zilz >z !zi- Тогда для защитных устройств из магнитных металлов эффективность

Она не зависит от частоты. Для защитных устройств из немагнитных материалов найдем:

Эта эффективность зависит от частоты и при частоте со -» 0 тоже стремится к нулю.

Применяемые на практике конструкции (см. рис. 15.13) можно сравнить по эффективности экранирования. Для этого обозначим через еп, ец, ес эффективности экранирования соответственно плоским, цилиндрическим и сферическим экранами.

При экранировании магнитного поля немагнитными материалами из формулы (15.61), пренебрегая единицей, найдем: ец = еп- —20lg2 = е„ -6; ес = е„ -201g2V2 п-9, т.е. экранирующее действие цилиндрического и сферического экранов соответственно на 6 и 9 дБ меньше, чем плоского.

При экранировании магнитного поля магнитными материалами, а также при экранировании электрического поля наблюдается противоположная картина: экранирующее действие цилиндрического и сферического экранов будут соответственно на 6 и 9 дБ больше, чем плоского.

Однако форма конструкции экрана сравнительно мало влияет на эффективность экранирования. Решающее значение оказывает материал, толщина h и радиус г, экрана.

Экранирование в области относительно высоких частот (f

При экранировании преимущественно магнитного поля выражение (15.53) после подстановки в него соотношений (15.55) и (15.57) можно преобразовать к виду

где Р = 0,5——; Д = J2I(»iqi2 Э, (величина Д = 1/8 называется глубиной про- й2 h

никновения).

На рисунке 15.14 рассчитана эффективность экранирования в зависимости от отношения x = h/A (диапазон изменения от 0,1 до 10) при разных значениях параметра Р (диапазон изменения от 0,001 до 1000). Минимальная эффективность экранирования будет наблюдаться при величине Р = 0,5у^(1 + у)^ .

Эффективность экранирования е(х,Р) преимущественно магнитного поля в зависимости от безразмерного отношения х = Л/Д при разных значениях безразмерного параметра Р

Рис. 15.14. Эффективность экранирования е(х,Р) преимущественно магнитного поля в зависимости от безразмерного отношения х = Л/Д при разных значениях безразмерного параметра Р

При экранировании преимущественно электрического поля вкладом в эффективность защиты за счет многократных отражений внутри защитного устройства, т.е. слагаемым еи в выражении (15.54) можно пренебречь, и эффективность экранирования электрического поля определяется суммой (13.73). Слагаемое ez »201g|^ /4|2|. Тогда эффективность

Экранирование в области СВЧ (f>109Гц).

Ранее отмечалось, что

в зоне излучения, т.е. в дальнем поле, в формулах импеданс z{ = ZEH - - ill Ом. Однако следует иметь в виду, что в диапазоне дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн эффективность имеет колебательный характер, физически обусловленный резонансными явлениями. В развитой резонансной области длина волны А и радиус экрана находятся в соотношении: А. <2 г. В этом случае формулу для расчета эффективности экранирования магнитного поля, обусловленного поперечно-магнитной волной ТМ, и электрического поля, обусловленного поперечно-электрической волной ТЕ, можно записать в виде [33]:

Для цилиндрического экрана импеданс zx среды 1 равен:

В этих формулах Jп (и) и Я„(ы) — цилиндрические функции Бесселя соответственно первого и третьего рода, порядка п (штрихом отмечены производные). Обычно функцию Я, (и) находят по формуле Я, (и) = /, (и) + jYt(u), где У„(и) функция Бесселя второго рода порядка п [98]. Чтобы найти производную, можно использовать соотношение

где 0 означает любую функцию Y, Я или их линейную комбинацию.

Вид основных функций Бесселя показан на рис. 15.15. При больших значениях аргумента /, (м) = ^/2/tcm(cos(m-3ji:/4)); Yi{u) = = ^/2/nw(sin(«-3n/4)).

Вид функций Бесселя, /„(«), К(ы) и первого и второго рода порядка л

Рис. 15.15. Вид функций Бесселя, /„(«), Кл(ы) и первого и второго рода порядка л

Изменение относительных импедансов в зоне излучения ЭМП при частоте / > 10 Гц

Рис. 15.16. Изменение относительных импедансов в зоне излучения ЭМП при частоте / > 109 Гц

Функции Бесселя придают колебательный вид импедансам в зоне излучения ЭМП, что иллюстрируется рис. 15.16, на котором показана зависимость модулей импедансов z[' и zf, отнесенных к импедансу

ZEH =377Ом, от частоты при />109Гц для р = 0,02м. Видно, что колебательный процесс происходит при среднем значении импеданса

FH

Zv равном z ?

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Популярные страницы