:ДЛЯ магнитного ПОЛЯ

2 М sin ф sin 6

Яз, (л Ф, 6) -Язе (г. Ф, 6) =

(0 =

(4.42)

М sin ср cos 6

где Р и М - соответственно .мо,менты эквивалентных электрического и магнитного диполей; г -расстояние от центра отверстия до рассматриваемой точки пространства экранированной области; Ф и 6 - соответственно азимутальный угол относительно Hi и полярный угол относительно нормали к отверстию.

Моменты эквивалентных электрического диполя Р и витка с таком М зависят от напряженности саответственио электрического и магнитного полей, которые существовали бы при отсутствии отверстия в месте экрана, фактически занятом отверстием, а также от размеров и формы отверстия. В табл. 4.6 приведены аналитические выражения, определяющие значения Р и М для отверстий круглой и прямоугольной формы.

Приведенные выражения (4.41) и (4.42) не учитывают влияния толщины стенки экрана на процесс проникнавения электрических и магнитных полей через отверстия в нем. В первом приближении ослабление поля, проникающего через отверстия вследствие конечной толщины стенки экрана, можно учесть, рассматривая отверстие как запредельный волновод.

Топда ослабление поля в процессе его проникновения через отверстие стенки экрана толщиной d будет [30]

Зе.и =ехр{-аЕ,нф, (4.43)

где ое, н зависит от характера поля, формы и величины отвер стия. Значения аЕ,н для круглого и прямоугольного отверстия приведены в табл. 4.6.

Таким образом, чтобы определить уровень проникновения электрического или магнитного поля через отверстие той или иной

Таблица 4.6. Исходные параметры для определения степени проникновения электрических и магнитных полей через отверстия в кцрпусах-зкранах

формы с учетом конечной толщины стенки экрана, необходимо выражения (4.41) или (4.42) домножить на коэффициент (4.43), (нредварительно подставив туда соответствующие значения . длч аж или ан.

Щели. Непрерывность экранов в основном нарушается на стыках сопрягаемых деталей. Щели в корпусах-экранах РЭС образуются при их монтаже винтами, заклепками, точечной сваркой или между соединяемыми деталями, образующими изгибы, выступы и прочие неровности.

На рис. 4.25 представлен экран с толщиной стенки d и бесконечной щелью шириной Ь. Степень проникновения внешних электрического и магнитного полей сквозь щель, как и для прямоугольного отверстия, у которого аЗ>Ь, зависит от толщины стенки экрана, линейных размеров щели, координаты рассматриваемой точки в пространстве экранированного объема. Если представить, что экран обладает хорошими защитными свойствами, то в соответствии с[30] амплитудные значения полей в экранированном объеме будут:

для электрического поля

Е (г, 6) = {2bjn rf Е ехр [ - (я d/b)-2] cos О;

зб (, 6) =(2 Ь/лгУ Е ехр [ -(п d/b)-2] sinO ;

для магнитного поля

Hsr (г, 6) = (2 Ь/л rf И, ехр [ -(я d/b)-2] sin О ;

Язе (, 6) = (2 Ь/л г) Hi ехр [ - (я d/b)-2\ cos 6.

Как видно из приведенных выражений, напряженности электрических и магнитных полей в экранированном корпусом со щелью объеме в основном зависят от соотношения линейных размеров щели dib и расстояния г от щели в глубь экранированного объема.

На практике подобного рода бесконечные щели встречаются крайне редко. Чаще они образуются между соцрягаемыми дета лями и бывают ограничены по длине, например, винтами, заклеп ками, точечной сваркой, представляя тем самым подобие щелевыл антенн. Такая антенна, даже очень узкая, может создавать значительную утечку, если ее длина превышает 0,01Я (Я -длина волны помехи). При этом максимальное излучение в экранируемый объе;1 наблюдается, если щель имеет длину 0,5Я. Таким образом, пали чие в корпусах-экранах РЭС различного вида неоднородностеп приводит к существенному снижению их защитных свойств. По этому повышение стойкости РЭС к воздействию МЭМП в этом случае требует применения специальных мер защиты, которьк* подробнее будут рассмотрены в гл. 5.

4.3. ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ КОРПУСОВ-ЭКРАНОВ РЭС НА ИХ ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА

Все предыдущие рассуждения, связанные с исследованием защитных свойств корпусов-экранов РЭС, базировались на некотором идеализированном их представлении как сплошных замкнутых экранов. С этих же позиций рассматривалось и влияние различных видов неоднородностей на защитные свойства корпусов-экранов РЭС. На самом деле защитные свойства корпусов-экранов зависят от многих реально существующих факторов и конструктивных особенностей РЭС.

Заполнение корпусов-экранов элементной базой, узлами и блоками РЭС. Создание защитных корпусов-экранов РЭС является не самоцелью, а служит повышению стойкости отдельных блоков, узлов и РЭС в целом к воздействию МЭМП. Поэтому всегда корпуса-экраны РЭС в своем внутреннем объеме в той или иной мере заполнены элементами РЭС, которые, естественно, оказывают влияние на формирование амплитудно-временных характеристик полей в запанированном корпусом объеме и его защитные свойства.

Рассмотрим систему (рис. 4.26), состоящую из сфериче1ского экрана и металлического шара радиусам Re, котррый расположен во внутренней экранированной области. Металлический шар в данном случае представляет некоторый эквивалент заполнения корпуса РЭС его элементной базой, отдельными узлами и блоками. При этом будем считать, что материал шара имеет относительную магнитную проницаемость це - некое усредненное значение магнитной проницаемости ферромагнитных тел (сердечников трансформаторов, катушек индуктивностей и т. п.), входящих в функциональную схему РЭС. Удельную электрическую проводимость шара необходимо принять близкой к нулю, так как он как эквивалент представляет не сплашное металлическое тело, а как бы состоит из отдельных электрически не связанных между собой изолированных друг от друга проводящих частей. Это же справедливо и для такого распространенного случая, как экранирование трансформаторов или катушек с железными сердечниками, у которых для ограничения потерь на вихревые токи листы железа изолированы друг от друга.

Тогда поле в объеме шара можно рассчитать по формуле [30]

ff (4 44)

3ch{Kd) + [K(l - 2mWe) + 2(l + mWe)/K]sh(Kd)

где N=Re/R; KkR/ii; к=(Ц-/)/б; We - коэффициент обратного действия ферромагнитного шара-эквивалента, для которого

Рис. 4.26. Сферический экран с заполнением в магнитном поле