с тем, что наибольшая эффективность экранирования обеспечивается за счет высокой отражательной способности меди и погло-щательной - стали.

2. Применение диэлектрических прокладок (пластмасса, картон, бумага) или воздушных зазоров между металлическими слоями комбинированного экрана может приводить к повышению, эффективности экранирования в случае, если их толщина значительно превышает толщину металлических слоев. Поэтому такие составные экраны могут быть использованы, если по условиям проектирования допускается некоторое увеличение габаритов и массы конструкции экранов.

3. При выборе оптимального соотношения толщин слоев в. экране медь - ст-аль для наиболее сложно ббеспёчиваемого экранирования магнитных полей следует рассматривать следующие характерные частоТные области (рис. 11.25):

а) частоты от О до 0,5 кГц. Наибольшая эффективность экранирования обеспечивается однородным стальным экраном. Это связано с тем, что в рассматриваемом частотном диапазоне электромагнитное экранирование практически отсутствует, поэтому экранирующее действие меди весьма мало и стальной слой работает в магнитостатическом режиме;

А, дБ

02 10 20 5f 55- 110 т Г,иГц

Рис. 11.25. Оптимальные соотношения толщин слоев двухслойного экрана медь-сталь

0,1 0,1 0,Ъ с(,Ш

4 0,3 0,г 5,1 с1с,мм

Рис. 11.26. Эффективность экранирования двухслойного экрана три различных толщинах меди и стали

б) частоты примерно от 0,5 до 10 кГц. Наибольшая эффектив-тюсть экранирования обеспечивается при равной толщине медного и стального слоев. Это объясняется тем, что медный слой перехо-дитв электромагнитный режим работы в то время, как стальной слой продолжает преимущественно работать в магнитостатическом режиме;

в) частоты от 10-20 до 100О кГц. (Медный и стальной слои работают в электромагнитном режиме. С возрастанием частоты

оптимальная толщина медного слоя уменьшается, а стального увеличивается за счет большего влияния поглощения;

г) частоты свыше 1000 кГц. Применение составного экрана нецелесообразно, так как большая эффективность экранирования обеспечивается однородным стальным экраном. Это связано с тем что затухание поглощения в стали преобладает над затуханием отражения на границе среда - медный слой экрана.

В качестве примера на рис. 11.26 приведены результаты расчета эффективности экранирования магнитного поля биметаллическим экраном при различных соотношениях толщин меди и Сталина частоте 55 кГц при радиусе экрана 17,5 мм [50]. Из графиков видно, что с увеличением толщины стали растет А и уменьшается Ло. Максимальное значение эффективности Экранирования имеет-место в комбинированном экране с тонким медным слоем (йм= = 18%) и толстым стальным слоем (cfc = 82%). Такой экран имеет эффективность экранирования на 11,3 дБ больше, чем однородный стальной экран и на 20,9 дБ больше, чем однородный медный экран равной толщины.

Необходимо отметить, что конструктивно составные комбинированные экраны в РЭА достаточно сложны и громоздки. Поэтому-при проектировании следует рассмотреть возможные способы изменения компоновки аппаратуры для снижения влияния помехонесущего электромагнитного поля, а также найти пути повышения эффе11тивности экранирования однослойного экрана.

11.7. ПЕРФОРИРОВАННЫЕ ЭКРАНЫ

Эффективность экранирования замкнутого металлического экрана может быть получена сколь угодно высокой при соответствующем выборе материала и его толщины. Однако практически полностью сплошными экраны не бывают из-за наличия крышек для доступа к узлам РЭА, швов, отверстий для соединительных входных и выходных проводов, кабелей, разъемов, вводов питания, переключателей измерительных приборов, а также вентиляции, механических соединений и т. д. Образующиеся дополнительные каналы для проникновения электромагнитного поля не должны нарушать электрогерметичность экрана и снижать его эффективность.,

Для оценки влияния отверстий и щелей на эффективность экранирования рассмотрим процесс проникновения поля сквозь толщину стенок экрана и через отверстия или щели независимо друг от друга, полагая в первом случае экран замкнутым, а во втором - тонкостенным и идеально проводящим [53]. Будем считать при этом, что векторы напряженности поля, проникающего через отверстия сплошного экрана и идеального с отверстиями склады ваются синфазно. Тогда эффективность экранирования экрана с отверстиями или шелями, выраженная в простых отношениях равна

ЛзамЛ - (11.63)

где Лзам - эффективность -экранирования замкнутого экрана, имеющего такую же форму, материал и толщину стенок, как и реальный экран; Лотв - эффективность экранирования -. экрана, отличающегося от реального бесконечно большой проводимостью и бесконечно малой толщиной стенок. .

Согласно (11.63), если A.sau-oTBj то Л -Лванз а если Л Лзам, то Л~Лотв. Формулы для расчста эффективности экранирования замкнутых экранов Лзам приведены в § 11.3.

Для определения эффективности экранирования Лотв рассмотрим сплошной плоский экран, имеющий бесконечно малую толщину и бесконечно большую проводимость так, что od=oo, внутри которого расположен источник электрического поля (рис. 11.27, с) или источник магнитного- поля (рис. 11.27,6). Из-за

Отверстие

-X-к--х-

Энран

Эирая

Рис. 11.27. Поля е.плоском экране без отвер-

1СТИЯ я с отверстием: а - электрическое;-б- магнитное; в - э.чвктри-ческое с поверхностиой плотностью заряда q, введенного в отверстие; г - матнитное с иоверх-ностной плотностью тока /s, введенного в отверстие

идеальной проводимости экрана вектор напряженности поля Е в любой точке поверхности экрана перпендикулярен к ней, а Ёектор напряженности магнитного поля Н параллелен ей. Согласно граничным условийм с электрическим вектором связан электрический заряд на экране, поверхностная плотность которого q=eaE, а с магнитным вектором связан ток на экране, поверхностная плотность которого Js=H.

При наличии отверстия в экране и введении в него бесконечно тонкого плоского слоя заряда q (рис. 11.27, в) и тока с плотностью Js (рис. 11.27, г) результирующая картина электрического и магнитного поля будет соответствовать рассмотренной для замкнутого экрана. Поэтому для получения картины поля, соответствующей реальному отверстию, в него вводится еще один слой заряда (-q) Ti тока (-/s), что приводит в зоне отверстия к равенству нулю соответственно общей плотности заряда для электрического поля и тока для магнитного поля. В результате на основании принципа суперпозиции поле, проникшее через отверстие в экране, определяется как электрическое поле, создаваемое слоем заряда плотностью - q, и магнитное поле, создаваемое током с поверхностной плотностью --.г- Jg, Практически векторы напряженности электрического и магнитного полей и связанные с ними плотности за-