м но го с лю и н ые орпуса-экраны P3L также вьЕделены при рассмотрении в отдельную груипу.

Зачастую к корпусам-экранам РЭС помимо обеспечения ослабления помехонесущих полей до необходимых уровней предъявляют не менее жесткие требования по их массе либо по стойкости к внешним воздействиям агрессивных сред. В этой связи в пооед-нее время широко применяют экраны из специальных проводящих пластических масс либо диэлектрические корпуса в совокупности с металлическими включениями или конструкциями, которые помимо требуемых защитных свойств корпусов-зиранов РЭС из пластических масс обеспечивают их высокие механические качества. В этом плане целесообразно рассмотреть также неметаллические корпуса-экраны РЭС различного конструктивного исполнения и оценить их защитные свойства.

На практике довольно редко можно встретить корпуса-экраны, которые имели бы сплошные стенки. Нормальное функционирование 1РЭС требует энергетического питания, ввода и вывода инфор мации, осуществления контроля за режимами работы, профилактических мероприятий, ремонта и т. п. Все это пртодит к наличию в стенках экранов отверстий, щелей, крьипек, разъемных и неразъемных соединений отдельных частей корпусов РЭС, которые определяются как электрические неоднородности корпусов -экранов РЭС, а они сами - как электрически неоднородные корпуса-экраны. Ввиду того, что механизм проникновения электромагнитных полей помех через электрические неоднородности корпусов-экранов существенно отличен от проникновения МЭМП через сплошные стенки, электрически неоднородные корпуса-экраны РЭС также выделены при расмотрении их эффективности экранирования в отдельную группу.

Прежде чем перейти к рассмотрению защитных свойств конкретных корпусов-экранов РЭС, необходимо сделать еще одно важное замечание. Так как частотный диапазон МЭМП, за исключением излучения РЛС, соответствует длинам волн в несколько десятков метров и более, а линейные размеры корпусов РЭС в своем поперечном сечении редко превышают несколько метров то в большинстве случаев можно вполне обоснованно воспользоваться квазистационарным приближением и свести задачу электромагнитного экранирования к рассмотрению реакции на магнитное поле помехи. Для определения же защитных свойств корпусов-экранов РЭС от воздействия излучения РЛС в соответствии с методом плоских волн (см. разд. 4.1.2) для СВЧ приближения можно воспользоваться аналитическими выражениями, приведенными в разд. 4.1.1.

4.2.1. НЕФЕРРОМАГНИТНЫЕ КОРПУСА-ЭКРАНЫ РЭС

На рис. 4.8 представлен замкнутый экран во внешнем помехонесущем магнитном поле, который имеет три конечных линейных размера и по своей конфигурации соответствует наиболее часто

встречающимся на практике корпусам-экранам РЭС. Материал экрана - неферромагнитный металл с однородными и изотропными свойствами, удельной проводимостью а и относительной \ X магнитной проницаемостью рэ=1. Экран имеет толщину стенки, равную d.

Для решения задачи перейдем Рис. 4.8. Корпус-экран РЭС в от Представленного на рис. 4.8 кор-помехонесущем магнитном по- пуса-экрана РЭС к эквивалентной

ему по защитным свойствам оболочке эллипсоидальной формы с линейными размерами полуосей а, Ъ и с, такими, что а>Ь>с (рис. 4.9). Рассмотрим часть экрана (рис. 4.10), где выберем такой элементарный контур интегрирования, для которого можно записать дифференциальное уравнение диффузии магнитного поля в плоский проводник:

-крЯ, = 0,

(4.9)

где к2=росг; р - оператор изображения по Лапласу.

Решение уравнения (4.9) совместно с граничными условиями Я(0, p)=Hi,(p); Hid, р)=Нз(р); E(d, р)=Ез{р) дает

Яз(р) =

HiiP)

ch (к Vp d) + [с Е, (d, р)/к Vp Н, (р)] sh (к Ур d)

(4.10)

где Ну (р) - изображение функции напряженности магнитного поля помехи; Яз(р)-изображение искомой функции напряженности магнитного поля в экранированном объеме; Esid, р) - изображение папряженности индукционного элект1рического поля на внутренней поверхности экрана.

Связь между Ez{d, р) и Яз(р) можно определить с помощью теоремы Остроградского-Гаусса, устанавливающей связь между потоком вектора папряженности электрического поля через замкнутую поверхность и магнитным полем, вызывающим появление этого электрического поля. Тогда если учесть, что напряженность

Э1фан\у Экранируемая одласть

Рис. 4.9. Эллипсоидальная оболочка в магнитном поле

Рис. 4.10. Элемент экрана

магнитного поля в экранированном эллипсоидальной оболочкой объеме однородна, то можно записать

JJ£3(d, p)dS = pii,H,ip)V. (4.11)

Напряженность индукционного электрического поля на поверхности оболочки (координате х) неоднородна. Она минимальна при х=0 и достигает своего максимума при х-а. Изменение ее амплитудного значения по координате х при условии однородности поля Я,з(р)

Е{х, d, р)/Е{0, d, p) = Vi - {x/a)\ (4.12)

Подставив (4.12) в (4.11) и произведя соответствующие математические преобразования, получим

6£з(0, d, рЦ yil-u-)[l-{l-l)u]du J

0 1 о

= Р1оз{р)с, (4.13)

где F=![(4-lf)(ll K;2)]/[l (l ,g2)i2]. g = ,=с/Ь.

Если теперь вернуться к реальному корпусу РЭС, то распределение индукционных токов по экрану близко к равномерному, за исключением областей у его кромок. Тогда для упрощения полученного выражения (4.13) введем в рассмотрение некую усредненную напряженность индукционного электрического поля:

Бэ (d, Р) = - (X, d, p)dx=-f Е, (О, d, р). . (4.14)

Подставив (4.14) в (4.13), имеем

£з (d, р)/Н (р) = II, рс/24 J (k), (4.15)

где J (k) = 1у{\-и)1\-{\-1)иЦ du I Y-- dw.

Выражение (4.10) с учетом (4.15) можно записать в виде

ch (кУр d) + {к-\/1с1п) sh (кУр d)

где п=24/(й)/л2 -коэффициент, учитывающий форму экрана и его ориентацию по отношению к направлению вектора напряженности внешнего помехонесущего поля, который в дальнейшем будем называть коэффициентом формы экрана.

На рис. 4.11 приведены графические зависимости коэффициента формы экрана от соотношения линейных размеров корпуса-экрана РЭС и его ориентации в пространстве по отношению к направлению вектора напряженности магнитного- поля помехи. Как нетрудно заметить, для случаев а=.Ь = с, когда корпус-экран представляет собой куб, близкий по своим защитным свойствам к сфере, коэффициент формы п = 3. Если же один из линейных размеров экрана, например, а-оо, а два других равны между собой