f Следовательно, в рассматриваемом случае совпадающих или близких частот источника и рецептора- помех уровень- наводимого напряжения прямо пропорционален добротности контура и связь по магнитному полю оказывается тем опаснее, чем выше добротность используемых контуров.

-Рассмотрим влияние магнитной связи, определяемой конечной длиной сигнальных проводников в устройствах цифровой обработки информации РЭА с помощью упрощенной схемы замещения (рис. 11.7), полагая, что импульсный ток переключающейся циф-

Рис. 11.7. Перенос ломех индуктивным полем: а - устройство па цифровых интегральных шикросхемах; 6-Схема замещения

ровой интегральной микросхемы изменяется линейно. С учетом (11.13) напряжение помех на входе микросхемы, являющейся рецептором помех, определяется как

Mir,

где /то и т - -соответственно амплитуда и длительность среза импульса тока переключения цифровой микросхемы, являющейся источником помех; /?вх и Нъъж - входное и выходное сопротивления цифровых микросхем, образующих цепь рецептора помех, причем /?вх>./?вых.

Очевидно, что при конструировании аппаратуры следует ограничивать величину магнитной связи во избежание ложного срабатывания цифровых микросхем при превы-

шении помехой значения порога переклю- у

чения.

Для определения влияния конструктив- G=0 ных параметров на величину Матнитной связи рассмотрим широко распространенный случай воздействия источника помех в виде провода длиной Г с током /и на рецептор помех, образующий замкнутый контур цепи длиной /<С/, шириной h, находя-

77777777777777777

Щийся на расстоянии d от источника помех - Индуктивная

овязь М-ежду Проводами

В плоскости, перпендикулярной помехоиесу- ии-очника оомех и ре-

щему магнитному полю (рис. 11.8). .цептора помех

11-21

при этом полагаем, что шасси изготовлено из немагнитного материала и, следовательно, не влияет на характер магнитного поля возбуждаемых помех.

Напряженность магнитного поля вокруг провода, по которому протекает ток / на расстоянии г, полагая, что V достаточно велико, равна Я=/и/(2яг).

Магнитный поток, пронизываюший контур рецептора, определяется как

Ф=JV яcoseм/=i,z/ ln, (U.21)

где 9 - угол между вектором воздействующего магнитного потока и нормалью к плоскости, в которой расположен контур цепи рецептора помех.

Согласно закону электромагнитной индукции, ЭДС, индуцированная в контуре рецептора помех, с учетом (11.21) равна

е = -d Ф/dt = - i fx Z / 4 in [{d + h)/d] cos G, (11.22)

откуда амплитуда наведенной ЭДС

em = \Уа Iflm Ш [( + Vd] COS Э. (11.23)

Таким образом, при заданной компоновке амплитуда наведенной ЭДС в рецепторной цепи прямо пропорциональна магнитной проницаемости среды Ха, длине контура рецептора /, амплитуде тока /то, его частоте f и зависит от взаимного расположения цепей источника и рецептора помех, определяемых углом 6.

Полагая, что рассматриваемому случаю (рис. 11.8) соответствует схема замещения (рис. 11.6), и сопоставляя выражения (11.13) и (11.22), найдем величину взаимной индуктивности цепей источника и рецептора помех:

М = (х / Щ [{d + h)/d] cos е/(2я). (11.24)

Для ослабления влияния магнитной связи в аппаратуре согласно (11.24) следует:

1) по возможности компоновать цепи рецепторов помех в плоскости, параллельной направлению помехонесущего магнитного потока, что приводит к при в--п/2;

2) исходя из конструктивных соображений, максимально разносить цепи рецепторов и источника помех, что уменьшает М и, следовательно, напряженность помехонесущего магнитного поля в местах расположения восприимчивых цепей аппаратуры;

3) уменьшать площадь петли, образованной цепью рецептора помех, сокращая длину / и расстояние между проводами h, что уменьшает магнитный поток, пронизывающий петлю, и, следовательно, снижает М (рис. 11.9,а).

Укладка изолированного прямого провода непосредственно на корпус или шасси аппаратуры существенно снижает размер h (рис. 11.9,6). Применение отдельного обратного провода в качестве земляного позволяет устранить также, связь через общий уча-

сток корпуса или шасси (рис. 11.9,е). При скручивании прямого и обратного проводов наведенные напряжения на соседних участках скрученной линии примерно одинаковы по величине, но противоположны по знаку и практически компенсируются (рис. 11.9,г). Хорошая магнитная развязка также обеспечивается при использо-

Рис. 11.9. Конструктивные способы уменьшения магнитной связи в цепях: а-исходная цепь; б - укладка изолированного провода на шасси; в - применение отдельного земляного провода; г - скрутка пряМОго я обратного проводов

вании коаксиального кабеля, так как его оболочка, являющаяся обратным проводом, расположена концентрично относительно внутреннего провода, чем обеспечивается малый эффективный размер h.

Если применение указанных мер при проектировании РЭА ограничено, то для обеспечения требуемого ослабления помех необходимо прибегнуть к магнитному экранированию. Как показано в § 11.3, при экранировании магнитных полей используются следующие основные методы:

1) магнитостатическое экранирование, основанное на шунтировании магнитного поля ферромагнитными материалами;

2) вытеснение помехонесущего магнитного поля полем вихревых токов в экране.

При этом, как отмечалось, в РЭА наиболее сложно обеспечить высокую эффективность экранирования магнитостатических и низкочастотных магнитных полей.

При анализе магнитостатического режима выразим коэффициент экранирования через отношение напряженностей магнитного поля в экранируемой области после и до введения экрана Нд и Я, т. е. представим эффективность экранирования как

Л = 20 Ig (Я/Я,).

(11.25)

При магнитостатическом экранировании происходит замыкание или шунтирование магнитного поля, вызываемого действием постоянных магнитов или токов, протекающих по электрическим цепям аппаратуры, экраном вследствие его повышенной магнитопроводности (рис. 11.10,а).

Величина магнитного сопротивления Ru, оказываемого экраном или областью пространства с магнитной проницаемостью [la, длиной средней линии магнитной индукции / и поперечным сече-11* 323