Диссертация (1136166), страница 49

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 49)

Отсюда имеемКп Данноесоотношение4 e(1  e )2.справедливо(3.70)длятангенциальнойсоставляющейэлектромагнитного поля. Нормальная составляющая претерпевает трансформации поамплитуде в соответствии с граничными условиями (3.28) и на выходе из диэлектрикаимеет практически такую же амплитуду.

Таким образом, эффективность экранирования виспользуемом приближении, с учетом (3.67) составитK д ( ,  э )  (sin( ))2 16 э (cos(  )) 2.(1   э )4(3.71)Среднее значение эффективности экранирования для углов γ в интервале от 0 до2π/2 находится численным интегрированием по формуле К д ( э ) /2Kд(,  э )d  . График0данной функции приведен на рис. 3.28, где сплошная линия соответствует левойкоординатной оси и абсолютным значениям К д ( э ) , а пунктирная линия относится кправой координатной оси, на которой К д ( э ) выражено в децибелах. Выбор интервалазначений εэ был обоснован в разделе 3.3. Из данного графика следует, что в интервалехарактерных значений εэ ослабление не превысит 2 дБ.218При расчетах ослабления электромагнитных волн при взаимодействии сдиэлектрическими элементами корпуса и конструкций значениеК д ( э )следуетучитывать в формулах для компонентов поля наряду с соответствующим запаздыванием,вытекающим из лучевого принципа распространения электромагнитных волн вдиэлектрике.На практике могут использоваться также диэлектрические корпуса, имеющиеперфорацию, предназначенную для охлаждения элементов РЭС, для ввода коммуникаций,облегчения конструкции и т.п.

В [17] приводятся расчетные соотношения, позволяющиеучесть наличие перфорации в экране с большой общей эффективностью экранирования,свойственной, например, металлическим корпусам. Однако, как следует из рис. 3.28,усредненная эффективность экранирования для диэлектриков не велика, поэтомууказанные формулы использовать нельзя.Рис. 3.28. График зависимости К д ( э )В [130] отмечается, что учесть влияние отверстий в экране можно на основесоотношения площадей отверстий S1 и общей площади фрагмента экрана S, например, егобоковой стенки в направлении на точку наблюдения. Эти формулы основаны на аналогиис геометрическими вероятностями [160], не учитывают процессов дифракции исоответствуют наихудшему случаю.Оценочный расчет основан на следующем.

Отверстия в экране имеет единичнуюэффективность экранирования, т.к. проходящие через них волны не претерпеваютдополнительного ослабления. Доля отверстий в общей площади экрана составляет S1/S.Остальная часть экрана обеспечивает среднее ослабление К д ( э ) и соответствует долеплощади,равной1 – S1/S.Изэтогоследует,чтоусредненнаяэффективностьэкранирования перфорированной стенки диэлектрического корпуса оценочно составитKП S1 S  К д (  э ) 1  1  .SS(3.72)219При более точном расчете следует учитывать дифракционные процессы и уточнитьместо расположения отверстий в корпусе.Учет взаимодействия электромагнитных волн со стенками проводящегокорпуса.

Металлические корпуса используются в качестве средства экранированиянаиболее часто. Поскольку они имеют значительный вес, то для уменьшения общей массыконструкции часто применяются проводящие покрытия, наносящиеся на поверхностьдиэлектрического корпуса [130]. Кроме того, дополнительно используются сетчатыеэкраны, действие которых основано на принципах запредельного волновода.В металлических экранах, также как и диэлектрических корпусах, возможноналичие отверстий, включая вентиляционные. Повышение эффективности экранированиядляметаллическихкорпусовдостигаетсязасчетиспользованиясовокупностикачественных правил. В частности, используют разбиение отверстий большой площади намножества отверстий с меньшей площадью, а также дополнительно удлиняют высотуотверстий за счет использования металлических трубок.Дополнительнымиэлементамиконструкций,обеспечивающимизаданныетребования по коэффициенту экранирования, являются проводящие прокладки ирадиочастотные фильтры, устанавливаемые на кабельные вводы РЭС и используемые вболее масштабных конструкциях, например, в экранированных камерах [161].

Этиконструктивные элементы используются для обеспечения целостности экранирования.Из изложенного следует, что в настоящее время существует значительноеколичество вариантов конструкций металлических экранов, а также конструктивныхэлементов,обеспечивающихдоступквнутреннимэлементамРЭС,средствкоммуникации. В этих условиях методика оценки коэффициента экранирования будетсущественно усложняться. Обзор литературы, посвященной вопросам практическогоиспользования экранирующих конструкций, показал, что наибольшее распространениеполучил коэффициентный метод расчета [130, 162 — 164], при котором влиянии апертури неоднородностей учитывается с помощью системы поправочных коэффициентов.Натекущиймоментнаиболееполнуюинженернуюметодикурасчетакоэффициентов экранирования металлических экранов с отверстиями образует материал,изложенный в главах 2 и 4 [130].

При этом можно считать, что вопрос расчета указанныхпараметров данной методикой закрывается полностью.Расчет пути излучения, проходящего от излучающего элемента до точкинаблюдения.Ослаблениеэлектромагнитныхволн,формируемыхизлучающимиэлементами, может быть приближенно сравнительно легко определено на основе учетавсех взаимодействий с элементами конструкции, включая, при необходимости, и220печатные платы РЭС.

Однако расчет времени запаздывания τ, входящего в (3.7) длякаждого элемента декомпозиции, требует более точного описания пути распространенияэлектромагнитного излучения до точки наблюдения в приближении лучевых трубок.При решении задачи расчета пути распространения электромагнитных волн всоответствиис общимиподходамиследуетиспользоватьперечисленные нижеприближения.1.

МеталлическиеконструкциивнутрикорпусаРЭСполостьюотражаютэлектромагнитное излучение по законам геометрической оптики.2. Диэлектрические конструкции внутри корпуса и стенки диэлектрическогокорпуса вызывают преломление электромагнитных волн, замедление их распространенияи уменьшение уровня излучения в соответствии с рис. 3.28.3. При прохождении электромагнитных волн через стенки проводящего корпусаони ослабляются в соответствии с изложенными выше положениями.

Распространениеволн в проводящей среде происходит в направлении перпендикуляра к поверхности вточке падения [151].Из этого следует, что для диэлектрических корпусов в первую очередь учитываетсяизлучение в направлении точки наблюдения, а для металлических корпусов — такжеэлектромагнитные волны, отраженные от внутренних частей других стенок корпуса. Этосоответствуетпочтиполномупрохождениюэлектромагнитныхволнчерездиэлектрический корпус (рис. 3.28). Расстояние до точки наблюдения отсчитывается отфазового центра элемента декомпозиции; для одиночного проводника он совпадает сгеометрическим центром, для фрагментов линий передачи разных типов положениефазового центра было определено в разделе 3.4.При расчете пространственного расположения лучевых трубок, соединяющихфазовый центр излучающего элемента и точку наблюдения, следует учесть приведенныевыше замечания относительно взаимодействия радиоволн с мелкими диэлектрическими ипроводящими элементами конструкции, такими как стойки, элементы, установленные накорпусе РЭС и т.п.

Наличие этих элементов в подавляющем большинстве случаев можноне учитывать, т.к. радиоволны будут огибать их из-за дифракционных явлений.Для определения пути распространения электромагнитных волн до точкинаблюдения предлагается использовать методику, содержащую следующие этапы.1) Отбор элементов конструкции, с которыми излучение данного элементадекомпозиции может взаимодействовать при распространении до точки наблюдения. Ктаким элементам конструкции следует отнести стенки корпуса, его внутренние переборки,дополнительные экранирующие конструкции узлов отдельных узлов РЭС. Кроме того,221следует учитывать прохождение электромагнитных волн через диэлектрик печатнойплаты и т.п.При отборе элементов конструкции можно использовать разные подходы.Например,можноэлектромагнитныесчитать,волнычтоприраспространениивзаимодействуютсовсемидоточкинаблюденияотобраннымиэлементамиконструкции.

Однако, как показал анализ РЭС различной конструкции, можноиспользовать и адаптивные, интеллектуальные методы отбора элементов. В частности,можно считать, что каждый участок искомого пути в проекции на прямую, соединяющуюфазовый центр излучающего элемента и точку наблюдения, способствует уменьшениюрасстояния между ними по указанной прямой. Отсюда следует, что элементыконструкции, целиком расположенные дальше от точки наблюдения, чем фазовый центризлучающего элемента, могут быть исключены из рассмотрения.2) Введение системы координат для однозначного определения взаимногоположения элементов конструкции, фазового центра излучающего элемента и точкинаблюдения.

Характеристики

Список файлов диссертации