своим электрофизическим свойствам материалы - комбинацию ферромагнитных и неферромагнитных металлов.

Ввиду различных значений коэффициентов обратного действия для слоев экрана из магнитных и немагнитных материалов важным, с конструкторской точки зрения, является вопрос о порядке расположения слоев по отношению к источнику помехонесущего 1п0ля. В начале главы было сказано о том, что с точки зрения уменьшения вероятности полного насыщения магнитного материала и злучшения в связи с этим его защитных свойств ферромагнитный слой целесообразно помещать за неферромагнитным, выполняющим роль как бы предварительной защиты магнитного материала экрана от насыщения. Но, как будет показано ниже, не только этим определяется целесообразность такого расположения.

На рис. 4.21 представлены два двухслойных сферических экрана с различным чередованием слоев, где через Fe обозначен ферромагнитный слой экрана, а через nFe - неферромагнитный. В табл. 4.4 приведены значения коэффициентов обратного действия слоев для двух этих случаев при условии, что каждый из слоев оказывает значительное экранное действие, т. е. Si<Cl и

S2<Cl.

Тогда если подставить приведенные в табл. 4.4 значения Wi и W2 ib (4.3), то нетрудно получить

SFe-nFe = SS Sg/S; SnFe-Fe = Sg/S.

Отсюда можно сделать вывод, что при расположении ферромагнитного слоя с внутренней стороны стенки комбинированного сферического экрана его защитные свойства в два раза лучше, чем при расположении этого же слоя со стороны источника помехонесущего поля. Существенный интерес представляет определение оптимального соотношения толщин ферромагнитного и неферромагнитного слоев в комбинированных экранах.

На рис. 4.22 приведен график изменения оптимальной толщины медного слоя в процентах от общей толщины стенки комбинированного экрана (d=0,4-10~ м) со сталью [31]. На графике можно выделить три частотные зоны.

Первая зона - низкочастотные поля (О ...0,5 кГц). Здесь наилучший экранирующий эффект дает чисто стальной однородный экран. Это обусловлено тем, что в указанном частотном диапазоне электромагнитное экранирование практически отсутствует.

Рис. 4.21. Варианты расположения ферромагнитного и неферромагнитного слоев в двухслойном сферическом экране

Рис. 4.22. Зависимость оптимального соотношения толщин слоев комбинированного экрана (медь - сталь) от частоты помехонесущего поля и электрофизических характеристик медного слоя

меди

700 75 50 25 О

8 1 ,

732 775 7,кГц

О 0,028 0,056 0,084 0,772

экранирующее действие медного слоя ничтожно и весь защитный эффект достигается за счет стального слоя, работающего в данном случае в маг-нитостатическом режиме.

Вторая зона охватывает частотный диапазон 0,5... 10 кГц. Для этой области фекомендуется использовать равные толщины, медного и стального слоев. В этом случае действие медного слоя начинает проявлятьсяв электромагнитном режиме, стальной слой продолжает работать в своем магнитостатическом режиме.

Третья зона распространяется на частотный диапазон 10... 20 кГц и до высоких частот. Как медь, так и сталь в этом случае работают в электромагнитном режиме на принципе вихревых токов. Из рис. 4.22 видно, что с возрастанием частоты оптимальная толщина медного слоя уменьшается, а стального - увеличивается.

Все ранее рассмотренные процессы касаются исследования защитных свойств комбинированных многослойных экранов при синусоидальных магнитных полях. Использование многослойных экранов в качестве защиты РЭС от имощных импульсных электромагнитных помех имеет свои особенности, которые заключаются в том, что в процессе прохождения сквозь металличеакую стенку экрана импульсного поля его частотный спектр сдвигается в область более низких частот в отличие от синусоидальных полей, у которых частота воздействующего поля для всех слоев остается неизменной.

В результате этопо при импульсных помехах на каждый последующий слой многослойного экрана воздействует импульсное поле с более низкочастотным спектром, нежели внешняя помеха. Это приведет к тому, что значения коэффициентов обратного действия для одних и тех же слоев экрана при синусоидальном и импульсном воздействиях будут отличаться друг от друга.

Так, если в случае двух1слойного комбинированного сферического экрана с наружным неферромагнитным и внутренним ферромагнитным слоями, обепечивающими хорошее экранирование (Si<Cl, S2<Cil), при синусоидальном воздействии коэффициенты обратного действия W\ = -1 и 12=2, то в случае импульсного воздействия Wi=-1, W2=0, так как второй ферромагнитный слой теперь уже подвержен низкочастотному воз,действию, которое соответствует области слабого экранирования. Тогда общий коэффи-

циент магнитното акранирования многослойного комоинпрованно-го экрана при импульсных помехах

So6 = SiS (4.34)

то есть при импульсном воздействии, если не считаться с насыщением ферромагнитното слоя, общий коэффициент э1кранирования многослойного экрана не зависит от порядка расположения слоев, а определяется только их защитными свойствами. При этом надо помнить, что параметры импульсного поля, воздействующего на второй слой, существенно отличаются от параметров внешней МЭМП и определяются электрофизическими и конструктивны-ми характеристиками первого слоя.

Поясним это на конкретном примере. Пусть на двухслойный сферический экран радиусом R воздействует магнитное поле вида Hi{t)=Hmaxiexp(-at). Экран состоит из неферромагнитного и ферромагнитного слоев с удельной проводимостью материала oi и ог, с толщинами стенок di и dz. Тогда в- соответствии с табл. 4.2 коэффициент экранирования первого слоя s. =3/pooii?ic, а форма импульсного поля, воздействующего на второй слой, если прене-

бречь фронтом волны, .Я2(0 =ma.-kisi ех!р(-St/ndGiRdi).

Для определения коэффициента экранирования второго слоя воспользоваться уже известной формулой табл. 4.2 нельзя, так как она выводилась для случая воздействующей МЭМП, имеющей высокочастотный спектр, т. е. когда pocjiiM>Th. Поэтому необ-ходилю получить выражение для коэффициента экранирования при импульсном воздействии, когда Ти-Тэ. Оно легко получается в случае неферромагнитных экранов с помощью (4.23), а для ферромагнитных экранов из выражения (4.30) после замены /ю на р и определения их оригиналов при Н[р) =Нтах/(p+ai).

Опуокая промежуточные выкладки, получаем:

для ферромагнитного экрана

ехр[ -1п(Д/С)/(Д/С-1)] . ----,

длянеферромагнитногоэкрана ехр [ - In В/(В-1)]

где B = ixooRdai/3; С=2.иэ/37?.

Если учесть, что в связи с трансформацией импульса внешнего воздействия, в данном случае ai = 3/[ioOiRdu tq для ферромагнитного слоя, у которого 2рэ2/ЗЛ>1, имеем: S2~3RI2\xdz.

Тогда общий коэффициент экранирования двухслойного сферического комбинированного экрана при импульсном внешнем воздействии

So6 = SiS2 9/2x> Oidid2G. (4.35)

Экран в экране. До сих пор считали, что между комбинированными слоями экрана существует изолирующий промежуток, но