без механических экранирующих деталей. Наоборот, введя в хорошо механически заэкранированное пространство неотфильтрованный провод, получим полное нарушение экрана.

Определение необходимости той или иной степени экранирования данной электрической цепи или аппаратуры, так же как и определение достаточности того или иного вида экрана, почти не поддается техническому расчету. Дело в том, что известные теоретические решения отдельных простейших конфигураций экранов оказываются неприменимыми к сложным электрическим цепям, состоящим из произвольно расположенных в пространстве элементов, излучающих электромагнитную энергию в самых разнообразных направлениях. Для подробного расчета экрана необходимо учесть влияние всех этих отдельных излучений, что практически несущественно.

Единственным способом нахождения рациональной конструкции экрана является эксперимент. Но и здесь приходится сталкиваться с большими трудностями. Как известно, экран - это не мелкая деталь прибора, легко подбираемая путем двух-трех замен. Экран зачастую представляет собой сложный комплекс деталей - корпус прибора, кожух, перегородки, фильтрующие ячейки,- совместное действие которых дает необходимый результат.

Экспериментальная проверка эффективности данной конструкции экрана может быть произведена, очевидно,-только после изготовления образца прибора. Изменение конструкции экрана и проверка этой измененной конструкции приводят большей частью к сложным переделкам прибора или даже к изготовлению его нового образца. Поэтому от конструктора, работающего в этой области, требуется особенно ясное понимание физического действия каждой экранирующей детали и ее относительного значения в комплексе деталей экрана.

В настоящей главе в простой форме рассматриваются физические процессы и вопросы практического применения тех или иных видов экранирования. Также приводятся ориентировочные подсчеты, позволяющие оценить действие экрана. /

Эффективностью экранирования (и фильтрации или развяз^ки) называется отношение напряжений, токов, напряженностей электрического и магнитного полей

в Экранируемом прострайстве или на конце фильтруемого провода при отсутствии и наличии экрана

9=UlU=Iir=E/E=HlH. (3.1)

В технике проводной связи эту величину принято давать в неперах

Л==1п 5=0,115Л [Нп].. (3.2)

В радиотехнике эффективность экранирования дают в децибелах

Л=20Ig5:=8,7Л [дБ]. (3.3)

3.2. Принципы экранирования электрического поля

Рассмотрим влияние экранирующего металлического листа (рис. 3.3) для частного случая, когда точка В, относящаяся к приемнику наводки, связана с корпусом только емкостью С^. Тогда напряжение, наведенное на приемник без экрана, определяется формулой (1.2):

f/ = £ ,

н ист Л- с

пар

Наличие экранирующего листа разделяет емкость Спар на две последовательно соединенные емкости Ci и Сг, к которым, присоединена параллельно небольшая остаточная емкость С'пар. Для определения напряжения f/a можно, пренебрегая емкостью С'пар, считать, что напряжение в точке В определяется напряжением на экране Ue, который заменяет в этом случае точку Л на рис. 3.3,0;. Согласно рассуждениям, приведенным для этого рисунка.

Напряжение на экране, с учетом тех же соображений и емкости Сз между экраном и корпусом, будет равно

t/. = £ ,

-ист с, + с,

и окончательно напряжение в точке В после установки экрана делается равным

ист (C,-bQ(C-bCs)

Это напряжение после установки экрана может оказаться как выше, так и ниже, чем до его установки. Действительно, сравнивая приведенные выражения для f/н до и после установки экрана, можно получить разные результаты.

>( пор

о-------------

I

7/777777777777777777777777777

А/ {

I

V7/7777777.

Рис. 3.3. Действие экрана, не соединенного с корпусом прибора

1. Если экран установлен так, что его емкость относительно точки А велика, а относительно корпуса мала, т. е. если Ci значительно больше Сз, то напряжение на экране будет примерно равно напряжению в точке А. В результате, так как емкость Сг всегда больше емкости Спар, напряжение f/н после установки экрана будет выше, чем до установки, и экран оказывается не полезным, а вредным.

2. Если экран установлен так, что емкость его Сз относительно корпуса прибора велика, то напряжение при наличии экрана бу- fn

777777777777777777777)7777.

Рис. 3.4. Действие экрана, соединенного с корпусом прибора

дет меньше, чем без него. Таким образом, с увеличением Сз экранирование становится более эффективным.

Увеличение Сз до оо равносильно короткому замыканию между экраном и корпусом

(рис. 3.4). Если при этом не учитывать остаточной паразитной емкости Спар между точками Л и Б, то напряжение t/н окажется равным нулю и показанная на рис. 3.4 конструкция экрана даст идеальный экранирующий эффект. В действительности напряжение Ь- не будет равно