0.Z 0

0,Z 0,4 0,ff 0,8 Л=о/д

Рис. 4.11. Зависимость коэффициента формы корпуса-экрана РЭС от соотношения его линейных размеров для магнитных полей: а - продольного; б - поперечного

Ь = с, коэффициент формы что соответствует экрану цилинд-

рической формы. И, наконец, если а-оо и Ь-оо, а с - конечная величина, то получается плоский экран, состоящий из двух бесконечно протяженных пластин, для которого п=1. Как видно, значения коэффициента формы экрана, полученные в случае предельных переходов для трех видов экранов - плоского, цилиндрического и сферического (соответственно п=1, 2 и 3) совпадают со значениями коэффициентов, полученных в [30-32] при решении задач экранирования оболочками соответствующих форм.

Рассмотрим на конкретных примерах реализацию полученного решения для определения экранирующих свойств корпусов-экранов РЭС при воздействии на них МЭМП конкретных асточников.

1. Разряд молнии. Электромагнитное излучение молнии носит импу.чьс-ный характер, временное изменение которого 2

Hi (О = Нпх 1 S ( -ехр (-щ t). (4.17)

Тогда его изображение по Лапласу

которое совместно с (4.16) дает 2

Hs(P)=Hmaxl S

(р + щ) [ch (к Ур d) + (к Ур R/n) sh (к Vp d)]

,(4.18)

где введено обозначение c-R - наименьший из линейных размеров корпуса РЭС.

Оригинал изображения (4.18) в соответствии со второй теоремой разложения Хевисайда для мероморфных функций [26]

2 f=l

ехр(-a;f)

cos (к Vaj d) - (к V i / ) sin (к Vi d) ос 2pexp( -pg,</Kgdg)

So ( Pm- i rf) [(1 + / ) sin Pm + (/? Pm/ d) COS P ]

(4.19>

где Pm-Корни трансцендентного (характеристического) уравнения

cosPm-(Pmi?/nd)sinp = 0. (4.20)

Выражение (4.19) описывает изменение во времени напряженности импульсного магнитного поля в экраиироваиной области в зависимости от амплитудно-временных параметров поля помехи и электрофизических конструктивных характеристик корпусов-экранов РЭС. На рис. 4.12 приведены графические зависимости коэффициента магнитного экранирования 8н=Нтахз1Нтах i от безразмерных параметров, построенные по (4.19).

Проанализируем выражение (4.19). Характер иарастания и спада импульса напряженности магнитного поля в экранируемой области определяется вкладом слагаемых бесконечной суммы и зависит от корней характеристического уравнения. Анализ вклада отдельных слагаемых я сходимости бесконечного ряда показывает, что минимальная скорость уменьшения поля в экранируемой области (спад импульса) зависит от нулевого корня уравнения (4.20), который при Ро-О приближенно можно принять ро= У ndl\R.

Фронт импульса определяется бесконечной суммой по корням характеристического уравнения Pm при т=\, 2, оо, которые будут формироваться у значений Рт ил. Если ограничиться корнем уравнения (4.20) с индексом т-1, то погрешность расчета при обрывании бесконечного ряда для максимума функции не превышает десятых долей процента. При этом вклад первого слагаемого, содержащего показатели экспонент внешнего воздействия, бесконечно мал. Тог-

Рис. 4.12. Зависимость коэффициента экранирования импульсных магнитных полей корпусами-экранами РЭС от их конструктивных характеристик и временных параметров помехонесущего поля

да для времени <0,07 к-й можно записать приближенное выражение, определяющее изменение во времени напряженности магнитного поля в экранируемой области:

(<) Hmaxi(ci,-a,) р ( /.,) 2ехр (-я/Тдф)], (4.21)

Та О2

где T3=HoOi?rf/ ; Тднф = [ло0й2.

По ученное выражение может быть использовано для определенпя временного изменения .напряженности магнитного поля в экранированном объеме при внешнем воздействии полей излучения молнии для экранов, у которых Тэ>Ти1, где Ти1 - длительность импульса поля помехи.

Из (4.21) с учетом сделанных допущений можно получить упрошенные ана-лятические выражения для определения амплитудно-временных характеристик полей в экранированном корпусами РЭС объеме при импульсном внешнем воздействии, которые сведены в табл. 4.2.

Таблица 4.2. Амплитудно-аременные характеристики полей в экранированном корпусами РЭС объеме при внешнем воздействии полей излучения молнии

Примечание. Приведенные аналитические выражения справедливы прн [.ioaRd/.t> >Т 1.

в качестве иллюстрации численного расчета эффективности экранирования рассмотрим проникновение импульсного магнитного поля молнии с параметрами Нтах 1=50 А/м, 01=1,47-104 с-; 2=2,46-10 с-* в корпус РЭС с линей-нымп размерами а=0,25 м, 6=0,13 м, c=i?=0,il м, изготовленного из сплава АМГ-6 с удельной проводимостью о=2-10 См/м и толщиной стенки d=10~M. Вектор напряженности магнитного поля направлен вдоль большого размера корпуса РЭС. 1

Из рис. 4.11,а определяем значение коэффициента п формы корпуса экрана РЭС. Для приведенных его линейных размеров /г=2,4. Тогда для данного экрана Тэ=10- с, что iMHoro больше, чем длительность импульса внешнего воздействия (Ти 1=50-10- с). Следовательно, для определения амплитудно-временных характеристик поля в экранируемом объеме можно воспользоваться выражениями, приведенными в табл. 4.2, откуда 5н=6,5-10-; Тф 3=7,9-10- с; 1 3=0,69-10-3 с. На рис. 4.13 показано временное .изменение магнитного поля в экранированном корпусом РЭС объеме.

2. Излучение мощ.ных РПС. В первом приближении излучение