Разновидностью данного метода в случае квазистационарного приближения является схемный метод, широко применяемый в зарубежной практике, где он известен под названием теория индукционного экранирования . В этом случае электрическое и магнитное экранирование рассматривают отдельно и описывают их процессами, протекающими в схемах с сосредоточенными параметрами (рис. 4.6). При этом коэффициенты магнитного и электрического экранирования следующие:

Sj = R/{R+ jcL); SE=R/{R+l/i<,C).

Ограниченность данного метода заключается в том, что его целесообразно применять исключительно для воздействия низкочастотных полей на экраны, для которых глубина скин-слоя соизмерима или больше толщины стенки экрана (&d). В противном случае необходимо учитывать зависимость активного сопротивления оболочки R от частоты.

Методы решения задач экранирования при гармонических и импульсных процессах. Как отмечалось, МЭМП весьма разнообразны по своей форме, а их временные характеристики охватывают достаточно широкий диапазон. Тем не менее из всего их многообразия можно выделить два основных вида - гармонические (синусоидальные) .и импульсные помехи.

Синусоидальные помехи. Представление внешнего синусоидального воздействия в виде H=Hmax&pU o>t) или Н=Ншахехр{-jmt) позволяет довольно легко разделить пространственные и временные переменные в исходных дифференциальных уравнениях, описывающих процессы экранирования, и исключить из рассмотрения при решении временную переменную. Это можно осуществить на основании того, что при прохождении синусоидальной волны электромагнитного поля через металлическую стенку экрана она не меняет своей частоты по сравнению с падающим полем. Такое разделение переменнных позволяет довольно легко решать задачи экранирования.

Импульсные помехи. Таж как импульсы содержат не одну частоту, а их спектр, подобного разделения переменных, как было описано ранее, сделать нельзя ввиду различной реакции экрана иа поля различных частот. Поэтому при оценке эффективности экранирования от импульсных помех требуется применение специальных методов: спектрального анализа, содержащего в своей основе прямое и обратное преобразование Фурье; импульсной единичной функции с использованием интеграла Дюамеля; метода операционного исчисления, в основе которого лежат прямое и обратное преобразования Карсона - Хевисайда (см. § 2.1).

EjCtJ

Рис. 4.6. Эквивалентные схемы замещения для процессов низкочастотного экранирования:

а - э.иектрнческое экраннрование; б - магнитное экранирование

4.2. КОРПУСА-ЭКРАНЫ РЭС В ПОМЕХОНЕСУЩЕМ ПОЛЕ

В практике обеспечения стойкости РЭС к воздействию МЭМП можно встретить самые разнообразные по своему конструктивному .иаполнению корпуса РЗС, выполняющие функции защитных экранов. При этом их многообразие проявляется в самых разных, на первый взгляд не связанных между собой, аспектах.

Так, корпуса-экраны РЭС отличаются друг от друга линейными размерами, конфигурацией, конструктивным исполнением, используемыми для изготовления экранов материалами, наличием или отсутствием в корпусах РЭС отверстий, щелей, ирышек, сварных или клепаных швов и т. п. Все это предъявляет свои особые требования к постановке и решению задач экранирования.

Тем не менее из всего многообразия существующих на практике корпусовэкранов РЭС можно выбрать наиболее характерные их виды, котцрые по тем или иным сходным признакам могут быть объединены между собой.

На рис. 4.7 приведена такая примерна?! классификация, которая будет использована в дальнейшем. Основной задачей защитного экрана является снижение интенсивности помехонесущего поля до уровня, обусловленного сохранением работоспособности защищаемых РЭС в условиях воздействия МЭМП. Одним из способов достижения высокой эффективности экраиирования является использование материалов экрана с высокой проводимостью. К таким материалам относятся цветные металлы и их сплавы (табл. 4.1), которые помимо высоких экрашфующих свойств, как правило, обладают небольшой массой и высокой коррозионной стойкостью. К таким материалам относят, например, широко применяемые в радиотехнике алюминий и его сплавы, из которых изготовляют корпуса-экраны РЭС.

/<ор7(/са-экрсшь/ РЭС -

Неферромагнитные

ферроА/авнитные

Многослойные

Электрически неоднородные

\ пемет1лличео7<ие

7<омпоаиционные

Шпыленные

АрмироВаннь/е /металлом

Рис. 4.7. Классификация корпусов-экранов РЭС

Таблица 4.1. Электрические характеристики -некоторых материалов

Таким образом, в первую группу можно выделить неферромагнитные корпуса-экраны, которые характеризуются высокой электрической проводимостью их материала, обладающего однородными и изотропными свойствами.

Если вместо материала с высокой проводимостью в качестве экранирующего использовать ферромагнитный металл, то это приведет к увеличению магнитной проницаемости рэ экрана и уменьшению его проводимости а. При этом потери на поглощение в таких экранах возрастут, так как у большинства магнитных материалов их магнитная проницаемость увеличивается в большей степени, чем уменьшается проводимость (см. табл. 4/1). Однако реакция экрана из ферромагнитного материала на внешнее электромагнитное воздействие отличается от реакции экрана из немагнитного материала. Это связано, прежде всего, с нелинейными свойствами магнитных материалов, которые зависят от частоты и амплитуды помехонесущего магнитного поля, а также изменяют свои магнитные свойства под действием механической обработки. Все это свидетельствует об определенной опецифике решения задач ферромагнитного экранирования и требует выделения ферромагнитных корпусов-экранов в отдельную группу.

Как показывают многочисленные исследования, высокую степень экранирования от МЭМП можно достичь, используя комбинированные экраны из немагнитных и магнитных материалов. Действительно, если учесть, что при больших ампл1итудах помехонесущего поля магнитный Материал насыщается, то его магнитная дхроницаемость рэ, а следовательно, и экранирующая способность резко падают. Чтобы исключить насыщение магнитного материала экрана и достичь высокой эффективности экранирования, его используют в совокупности с неферромагнитным металлом, который снижает напряженность воздействующего магнитного поля до уровня, не вызывающего насыщения магнитного-материала и обеспечивающего основное экранирование. В связи с практической важностью и широким использованием комбинированные