Главная  Сложная РЭА 

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 84 85 86 87 88 89 90 91 92

Ценному уравнению [2]

В последних двух уравнениях d - толщина стенок экрана, см; D - ширина коробки прямоугольного экрана или диаметр цилиндрического и сферического экрана, см; т - коэффициент формы экрана, для прямоугольного т=1, для цилиндрического т-2, для сферического ш=3.

Пример 3.4,а. Опред-елить эффективность экранирования на частоте /=10 Гц, даваемую медным цилиндрическим экраном толщиной d=0,8 мм, при диаметре £>=80 мм.

Но табл. 3.1 эквивалентная глубина проникновения 6=0,21 мм, d/6=0,8/0,21=3,8 и нужно пользоваться формулой (3.11) для случая d>6. После подстановки получим

5 = е^- 2,8-2 о,21 J = 44.7-68,5 = 3060;

В=8 Нп; Л=69,6 дБ,

Пример 3.4,6. Определить, как изменится эффективность экранирования, рассчитанная в предыдущем примере, при замене медного экрана стальным с Хг=100.

По табл. ЗЛ 6=0.049 мм; d/6=0.8/0,049=16,3. Подставляя в (3.11). получаем

5 = е-. (0.5-f 2:8:2)9) = 1 2-10-3.4 = 4.1.10:

В =17,5 Нп; .Л =152 дБ.

Пример 3.4,е. Определить эффективность экранирования вихревыми токами на частотах 100 и 1000 Гц, даваемую цилиндрическим медным экраном толщиной d=0,8 мм при D=80 мм.

По табл. 3.1 6100=6,7 мм; 6iooo=2,i мм. Для обеих частот d<6 и нужно пользоваться формулой (3.10). После подстановки получим для частоты 100 Гц

/ / 2яШи-1.256.10-.57.Ш^.8-0,08 ч' = 1/ + \ ~ 272-j =2;

£=0,18 Нп; Л=1.57 дБ;

для частоты 1000 Гц

, / , , / 27tmU0-i.256.10--.57.1(j.8-0.08

V V -)

£=1,9 Нп; Л=16,5 дБ.



Пример 3.4,г. Определить, как изменится эффективность экранирования, рассчитанная в предыдущем примере, при замене медного экрана стальным с (Хг=100.

По табл. 3.1 6100=1,55 мм; 6iooo=0,49 мм; 6ioo>rf и нужно пользоваться формулой (3.10); 6iooo<d и нужно пользоваться формулой (3.11). После подстановки получим для частоты 100 Гц

f\ / 27U00-l,256.l0- .10-10*-8.0,08 \ 5 = -/ 1-Ь(-272-j = 1,006;

для частоты 1000 Гц

Э = еМ/0.49 , 3.,.oVo.49 ) = 5.1 -0.79 = 4;

В=1,4 Нп; Л=13,7 дБ.

Малая эффективность экранов, рассчитанных в примерах 3.4,6, г, подтверждает, что на частотах 0,1 ... ... 1 кГц экранирование вихревыми токами почти не действует и получить ослабление магнитного поля можно только шунтированием его ферромагнитным материалом с большой Лг. С повышением частоты увеличивается поверхностный эффект, вытесняющий магнитное поле из толщи ферромагнитного материала, уменьшается действующая толщина экрана и эффективность экранирования шунтированием поля падает, а вытеснением поля растет.

Получение большой эффективности экранирования магнитного поля в диапазоне частот 0,1 ... 1 кГц является труднейшей задачей. К конструированию экранов, действующих в этом диапазоне, прибегают в исключительных случаях, когда исчерпаны все другие способы ослабления паразитной индуктивной связи, включая отказ от применения трансформаторов и дросселей или перемещение их в удаленные блоки. Изредка пользуются многослойными экранами из различных материалов, рассмотренными в § 3.10.

На частотах выше 10 кГц всегда можно по табл. 3.1 подобрать материал и его толщину так, чтобы получить rf>6. Это позволяет пользоваться формулой (3.11), состоящей из произведения двух членов, из которых первый зависит только от отношения d/б, а второй всегда больше единицы (см. примеры 3.4,G, б). Пренебрегая увеличением эффективности экранирования, даваемым 68



йторйм членом, Пблучйм вЫражеЁие для минимальной эффективности

Э^и^е ; 5 =.ln3 = d/S[Hn], (3.12)

удобное для ориентировочных расчетов.

Пример 3.4,6. Определить, какой толщины взять алюминиевый экран для того, чтобы получить эффективность не менее 100 дБ на частоте 1 МГц.

Переведем заданную эффективность в неперы; на основании (3.2) Вмин=0,115-100=11,5 Нп. По табл. 3.1 глубина проникновения 6=0,088. Из (3.12) толщина экрана £г=Вмин6=11,5-0,088= = 1 мм.

При правильно выбранной толщине и материале экрана рассчитанная эффективность экранирования магнитного поля почти всегда оказывается намного больше необходимой. Коэффициент паразитной индуктивной связи (1.4) пропорционален паразитной взаимоиндуктивности Мпар- Очевидно, что подобно паразитной емкостной связи остаточная паразитная индуктивная связь после экранирования магнитного поля будет пропорциональна М'пар- Учитывая, что все другие величины, входящие в (1.4), при экранировании не изменяются, получим, что действительная эффективность экранирования магнитного поля

Э.=.Л1пар/М'пар (3.13)

зависит исключительно от качества конструкции и выполнения экрана.

3.5. Одновременное экранирование электрического и магнитного полей

Электрическое и магнитное поля экранируются одними и теми же конструкциями, но действуют они по-разному. Токи, протекающие по экрану под влиянием магнитного поля, значительно превосходят токи, наблюдаемые при экранировании электрического поля. Причиной этого является то, что токи, возбуждаемые в экране магнитным полем, протекают в короткозамкнутом поверхностном слое тела самого экрана, сопротивление которого невелико, в то время как в цепь тока, протекающего при электрическом экранировании, всегда включено большое сопротивление паразитной емкости между экранируемой точкой и экраном.




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 84 85 86 87 88 89 90 91 92