Космонавтика  Многослойные коспуса-экраны рэс 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 [ 62 ] 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83

Из (4.44) получаем, что при электромагнитном экранном эффекте ([лэ=1; /<::1) второй член в фигурных скобках ничтожно мал по еравнению с первым. Вследствие этого, а также благодаря тому, что We =-1, коэффициент экранирования 5е = Язе/Я1

меньше в \ + {tRe/Ry раз, чем рассчитанный по (4.24) для сферического экрана без заполнения. И наоборот, коэффициент экранирования Se в режиме магнитостатического экранирования (-1э1; /С<С1) окажется больше, чем вычисленный по (4.30) для ферромагнитного экрана. Отсюда следует, что для построения корпусов-экранов РЭС в этом случае предпочтительнее выбирать немагнитный металл.

Из всего изложенного можно сделать вывод, что защитные свойства корпусов-экранов РЭС, рассчитанные без учета их заполнения элементной базой, в действительности несколько выше, т. е. появляется определенный запас по стойкости, который зависит от степени заполнения экранированного объема узлами и блоками РЭС, содержащими в своей основе магнитные .материалы.

Вводы в корпуса-экраны РЭС. Существенно снижают защитные свойства корпусов-экранов РЭС различного рода проводящие проникновения через стенки экрана, наиболее раопространенным видом которых являются вводы внешних функциональных связей РЭС (антенн, линий связи и т. п.) в экранированную область.

Влияние проводящих цроникновений на защитные свойства корпусов-экранов РЭС связано с излучением самими вводами электромагнитных полей в экранированный корпусом РЭС объем, а также с созданием локальных зон с повышенной напряженностью электромагнитных полей, воздействующих на корпус РЭС в некоторой области пространства вокруг вводов.

На рис. 4.27 представлен ввод через стенку экрана несимметричной линии с напряжением наводки U и током /. Если предположить, что экран идеальный, то в экранированной им области существует электрическое поле с напряженностью

= и 1[г In (R/ri)]

и магнитное поле с напряженностью Яд = 2 яг,

которые по существу и определяют общий поток мощности, связанный с наводкой, проникающей в корпус РЭС через отверстие в идеальном экране.

В случае кабельного ввода картина иная. Если по металлической оболочке кабеля, соединенной накоротко с экраном, распространяется волна тока с амплитудой /о, то в экранированном объеме напряженность электрического и магнитного полей определяется напряжением между жилой и оболочкой кабеля и током, протекающим в его жиле, которые возникают в кабеле от тока наводки /о, текущего по его оболочке. При этом поток мощности наводки, проникающий в экранированную идеальным экраном область через кабельный ввод, существенно ослаблен по сравне-



-ее:

Линия связи

Экран

Экранируемая область


Рис. 4.27. Ввод несимметричной линии в экран

Рис. 4.28. К определению напряженности магнитного поля на поверхности экрана от тока ввода

нию t открытым вводом несимметричной линии. Следовательно, если считать, что экран идеальный, влияние вводов в корпуса РЭС на и.х защитные свойства определяется в основном потокам мощности электрамагнитного поля наводки, проникающим через их отверстия.

Однако в действительности, помимо полей наводки, проникающих через отверстия вводов, в экранираванном объеме за счет конечной проводимости материала экрана также существуют локальные поля наводки, праникающие через стенку экрана.

Действительно, если элемент проводника dl (рис. 4.28) рассматривать как элементный диполь, находящийся в пространстве, то в точке А на поверхности корпуса РЭС наиряженность магнитного иол я

dH[ЫИАпт] sine.

Проинтегрировав приведенное выражение от нуля до бесконечности, получим, что на поверхность экрана в первом приближении падает электромагнитная волна с напряженностью магнитного поля

Япд=Я4пг1.

Эта волна вместе с отраженной от экрана создает на его поверхности результирующую напряженность магнитного поля

Я л;2Япад = 2яг1,

амплитуда которого, как показывает полученное аналитическое выражение, убывает от места ввода обратно пролорцианально Гх.

Поэтому с точки зрения павышения защитных свойств корпусов РЭС нежелательна около вводов располагать различного рода отверстия, которые могли бы стать даполнительными источниками




Цепь РЭС

икран

Рис. 4.29. Взаимодействие МЭМП с электрической цепью РЭС через отверстие в экране:

а ~ физическая модель; б - эквивалентная схема замещения

электромагнитных полей, проникающих в экранированный Kqpny-оом РЭС объем.

Наводки на экранированных элементах РЭС. Исследуем возникновение наведенных напряжений и токов на экранированных электрически неоднородньши корпусами РЭС цепях. Для этого рассмотрим систему, состоящую из идеально проводящего экрана, в экранированной области которого находится простая электрическая цепь. Бе связь с МЭМП осуществляется через электрически малое отверстие в экране (рпс. 4.29).

Так как электрическое и магнитное поля, проникающие через отверстие, неоднородны, то электрическая цепь находится в зоне влияния их векторов напряженности, произвольно ориентированных в пространстве. При этом реакция цепи в виде наведенных в ней напряжений и токов действует только на вертикальную по отношению к проводу составляющую напряженности электрического поля, а также на изменение во времени потока напряженности магнитного поля, пронизывающего контур цепи. На рис. 4.29,6 приведена эквивалентная схема замещения, позволяющая оценивать результаты взаимодействия МЭМП с экранированной цепью через отверстие. Параметры генераторов, входящих в схему замещения, следующие

Ie =2 с

1/2 d

j j Яду (x, z, t) dxdz

1/2 d

\ \ E (x,y,t)dxdz

x=0 z=0

где и Язу - напряженности электрического и магнитного полей, проникающих через отверстие в месте расположения провода; Спр - емкость единицы длины провода цепи по отношению к корпусу-вкрану.

Определим напряжение и ток, возбуждаемые электрическим и магнитным полями, проникающими сквозь прямоугольное отвер-стие (щель), имеющее ширину b и длину й(й>Ь) в корпусе РЭС,



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 [ 62 ] 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83