с другой стороны, напряжение помех на рецепторе может быть найдено при рассмотрении электростатического поля, создаваемого зарядами на данных телах. При принятых допущениях можно считать, что заряд на элементе источника помех, собственная емкость которого Си, равен

<7и = е С . (11.45)

На расстояниях, значительно больших по сравнению с размерами источника помех, создаваемое им поле может быть рассмотрено как поле точечного источника с зарядом q, расположенного примерно в центре. Тогда потенциал рецептора помех можно считать примерно совпадающим с потенциалом его средней точки, который определяется как

U=qJAmJ. (11.46)

Учитывая (11.45), переписываем (11.46):

pn = e C /4jieoZ. . . . (11.47)

Из сопоставления (11.44) и (11.47) получаем искомое выражение для емкости связи:

CeB = C Cp/4TOo;Z. (11.48)

Емкость связи с учетом влияния шасси или корпуса (рис. 11.16, с) ; определяется аналогично с помощью метода зеркальных изображений [57]:

С 1 иСр / l : : 1- 1 ,jj4Q.

При этом значения емкостей- С\ и Ср, входящие в выражения (11.48) и (11.49), можно приближенно считать равными значениям собственных-емкостей элементов-, конструкции, рассчитываемых по формулам - для шара..радиусом г: С=4лео; диска радиусом г: С=8ео; цилиндрического стержня длиной / и радиусом r{lr): С~2лео 1п (2 Г).

Отметим, что для широко распространенного в практике конструирования РЭА случая параллельных проводов радиусом г, длиной /, находящихся на расстоянии h друг от друга при />/г, емкость связи определяется как

C = mJI\n{hlr). (11.50)

Для.ослабления влияния электрической связи в аппаратуре согласно (11.48) - (11.50) следует:

1) исходя из конструктивных соображений максимально разносить цепи рецепторов и источника помех, что уменьшает Сев и, следовательно, снижает напряженность помехонесущего электрического поля в местах расположения восприимчивых цепей аппа-ратурц;

2). компоновать цепи рецептора и источника помех так, чтобы емкость связи Сев между ними была минимальной; например, рас-

полагать помехонесущие и помеховосприимчивые провода под углом, близкимк 90°;

3) уменьшать размеры цепей источника и рецептора помех; что прйвбдит й снижению Сев-;

4) применять дифференциальное включение рецептора помех, что. практически позволяет значительно ослабить влияние емкостных синфазных помех.

Если возможность применения указанных мер при проектировании РЭА ограничена, то для обеспечения требуемого ослабления помех необходимо прибегнуть к электрическому экранированию. Как показа[но в § 11.3, принцип электростатического экранирования заключается в замыкании силовых линий помехонесущего электрического поля на металлический экран соединенный с корпусом РЭА иди землей.

Если источник помех электростатического или квазиэлектростатического поля защищен металлическим экраном, то в результате индукции на внутренней и внешней поверхностях экрана произойдет разделение электрических зарядов (рис. 11.18). При

-t--h + +

Рис. 11.18. Принцип электростатичеокого экранирования: -экран е заземлен; б-;экран заземлен; в - схема замещения э[рана в области низиих частот

этом в стационарном режиме в любой момент времени внешняя поверхность экрана является носителем заряда того же знака, что и источник. Если экран не заземлен, то рецептор помех будет такие подвержен воздействию, как и при отсутствии экрана. В случае заземления заряд, выделяющийся на внешней поверхности экрана, отводится на корпус прибора или землю, где его нейтрализует заряд другого полюса источника помех. При этом не предъявляется особых требований к толщине и проводимости металлического экрана.

Если металлический экран полностью компенсирует влияние электростатического поля, то применение диэлектрических экранов за счет образования собственного поля электрических зарядов, выделяющихся на внешних поверхностях диэлектриков, позволяет ослабить внешнее поле в е раз [51]. Кроме того, применение жйд-

ких диэлектриков, например трансформаторного масла (е==2,2), спирта (е=26), дистиллированной воды (е=81), улучшает условия охлаждения экранируемых устройств РЭА, а также повышает их пробивную прочность.

Основной задачей экранирования электрического поля является снижение емкости связи между экранируемыми элементами конструкции. Поместим между элементами источника и рецептора помех металлический лист (рис. 11.19, а) (55]. Пренебрегая оста-

.Ле

ип Г ~[РЛ

........!......J

777777777777

Рис. 11.19. Схемы замещения иля определения емностных помех: а-при нез-аземленном экране; б-ири заземленном экране

точной емкостью связи между элементами источника и рецептора помех, определим уровень наведенного напряжения, используя схему замещения (рис. 11.19,а), где Сиэ, Срэ - емкости элементов ИП и РП относительно металлического листа Э; Сэз - емкость металлического листа относительно корпуса или земли. Напряжение помех на экране Us равно

e=e C ,/(C 3-bCJ. (11.51)

Величина наведенного напряжения определяется как

рп/эадСра + Ср). (11.52)

Подставляя в (11.52) выражение напряжения на экране (11.51), получаем

рп = С э Ср,/(С з + с J (Срз + Ср). (11.53)

Оценим значения наводимых напряжений до установки экрана и после в соответствии с (11.41) и (11.53), Полагая, например, Сэз<ССиэ, напряжение на листе согласно (11.51) примерно равно ЭДС источника помех, и, следовательно,

г/рпе Ср,/(Срэ + Ср). (11.54J

Так как емкость связи между листом и рецептором помех практически много больше начальной емкости связи между экранируемыми элементами, т. е. Срэ>СсЕ, то при прочих равных условиях наводимое напряжение помех при введении листа (11.54) окажется болцше, чем до его установки (11.41).

Очевидно, что эффективность экранирования возрастает при увеличении емкости листа на корпус и становится наиббльшей при