Куприянов А.И., Сахаров А.В. Теоретические основы радиоэлектронной борьбы (2007) (1186259), страница 35
Текст из файла (страница 35)
(9.1б) Ко! ~дБ) = 382-~1018 6 г' рг (9.!7) где г — расстояние до экрана, мм (34]. Для магнитного поля затухание при отражении определяется ) 0,462,/р 0,13бгч(62' 1 Кщ(дБ) = 20!8 ' -ь в. 0,354~. (9 18) г,(6г" Таким образом, экранирование, обусдовленное отражением магнитного и электрического полей, на низкой частоте имеет различный характер.
Магнитное поле на очень низкой частоте можно экранировать, создавая магнитную цепь с низким сопротивлением. Магнитные силовые линии Как видно, экранирование низкочастотных излучений осуществить труднее, чем высокочастотных. Этим эффектом, в частности, объясняется высокая эффективность портативных средств радиоразведки, осуществляющих перехват низкочастотных сигналов систем связи, вычислительных систем и различной оргтехники. Из сравнения (9.!5) н (9.16) следует, что на частотах выше 300 МГц преобладает затухание за счет поглощения. так как с ростом частоты уменьшается глубина проникновения высокочастотных токов в материал проводника и соответственно этому резко увеличивается поверхностное сопротивление.
Если волновое сопротивление среды, в которой распространяется волна до экрана, значительно отличается от поверхностною сопротивления экрана, падающая волна существенно отражается. Так, для электрического поля пока г < —, 2п 2ГЛ1 Гласа и Опкобм оаеглечгняя Лиг)иоаезаяетнапаи пересекают сзенки полого объекта толщиной (под углом 90', а напряженр,/ ность магнитного поля внутри объекта меньше, ~ем снаружи, в — ' раз, где р„— относительная магнитная пронипаемость материала стенок; .г— полуширина экранируемого объема. Напряженность магнитного поля в стенках стального экрана зна щтельно больше. чем в окружающем их пространстве, и гораздо больше, чем во внутренней полости.
В этом и состоит эффект экранирования. Коэффициент зкранирования может достигать 50 дБ на очень низкой частоте. Итак, суммарный эффект экранирования (9.12) за счет использования эффектов отражения и поглощения энергии полей паразитных и непреднамеренных излучений определяется соотношениями (9.13)-(9.18). Зкранирование за счет отрйжсния (за исключением магнитных полей) более эффективно на низких частотах, а за счет поглощения — на высоких.
Зля экранирования электрических полей следует использовать материалы с высокои электропроводностью. Как следует из (9.17), эффективность такого экрана бесконечно велика на очень низких частотах и падает с ростом частоты. Зкранировать магнитные поля труднее, поскольку, как слелует из (9.18). для некоторых сочетаний материалов и частот затухание из-за отражения равно нулю, С уменьшением частоты ослабление магнитного поля из-за отражения и по~лощения в немагнитных материалах (например, в алюминии) падает, поэтому трудно создать магнитный экран из немагнитных материалов. На высоких частотах, где зкранирование обеспечивается и поглощением, и отражением, выбор материала экрана менее критичен.
Магнитные материалы обеспечивают лучшее экранирование от плоских волн за счет поглощения, в то время как электропроводящие материалы — за счет отражения. Принято считать, что большинство механически жестких конструкционных материалов обладают хорошими экранирующими свойствами. На частотах звукового диапазона эта закономерность не соблк>дается и для магнитного экранирования применяют материалы с высокой магнитной проницаемостью. Теоретически экран позволяет подавить более чем на 100 дБ излучения любой частоты в диапазоне от постоянного тока до видимого света.
Однако на практике любои экран имеет отверстия и щели, снижающие эффективность экранирования. Непрерывность высоко щстотного экрана нарушается в основном на стыках сопрягаемых деталей, Зти стыки обычно подразделяются на физически однородные и неоднородные 13410 й2. Экрииириваиив Физически неоднородныс стыки образую~си при монтаже экрана винтами, заклепками, точечной сваркой, когда соединение не является непрерывным и между соединяемыми деталями образуются изгибы, выступы и прочие неровности. Эти неровности создают щели. прони цаемые для электромагнитных волн на некоторых частотах.
Можно сказать. что неоднородности в экранах работают как щелевые антенны. Затухание в таких щелях находят, основывалсь на критерии граничной частоты волновода: К(дБ] =1,8 10 Ц. 'У'Л У.) (9.19) где! — глубина щели (ширина перекрытия сопрягаемых деталей), мм; à — частота, МГц; Гв — гРаничнаЯ частота, МГц (Гв .= 150.10зКа дла прямоугольной щели, Д = 175,5 10зй ' для круглой шсли); я — наибольший поперечный размер щели, мль При Д» Гуравнение (9.41) приобретает вид К[дБ)=1,0 ГО (Г,=у-, 1 (9.20) 8 где й= 27 лля прямоугольной щели или я= 32 для шили круглой.
Существует несколько способов для уменьшения влияния щели на эффективность экранирования. Все они предусматривают специальные конструктивные меры и приемы. Физическую неоднородность соединения уменьшают различными способами (34Б Но все эти способы основаны на подборе показателей элсктропроводности и магнитной проницаемости материала, заполняющего щели и отверстия в экране. Различные технологические отверстия в экранах закрывают либо решетками с ячейками, имеющими форму сот, либо крышками. Соты выполняются в видс озрезков волноводов и позволяют использовазь эффект граничной частоты. Подобным образом действуют экраны в ниде проволочных сеток и тканей, выполненных из проводящих волокон (экранируюшие накилки).
Для них также могут быть определены коэффициенты пропускания и отражения. Однако свойство подобия проводящих решеток и сеток сплошным металлическим экранам сохраняется до тех пор, пока Ь «1, где Ь— шаг решетки, т. е. расстояние между проводниками, образующими решетку или сетку. Если решетка составлена из очень тонких проводников (диаметром ~7- 1О 4Л), то она при Ь вЂ” 0,01Л пропускает только около 1% падающей раааа й Сиосабт обесиеиенин Ладионеэаиетности 202 мощности. Если шаг решетки при этом увеличивается и приближается к длине волны, коэффициен~ пропускання стремится к елинице. С уменьшением шага решетки уменьшается и коэффициент пропускания. Для болыпих с/ экранирующий эффект сетки прсавляется в болыпей степени. Таким образом, экрапнруюшие свойства сеток, решеток и накидок зависят не только от размера ячейки (вернее, от отношения шага сетки к длине волны экранируемого излучения о/)с), но и от тол1пины образующих их проводников.
9.3. Снижение заметности излучения по боковым лепесткам -//лл) ЕЯ=) с/Е(//) = — )' Е(х,у)ехр1/(хэх+/с у/)с/хс/у (9.22) 2п2. К Переходя к полярным координатам О//об, соотношение (9.22) можно преобразовать: /с(а,р) = ) /'(х,у)ехр( †ф))с/эи/у, л (9.23) Для снижения заметности побочного излучения по направлениям, отличающимся от направления на приемные антенны абонентов собствен- ных РЭС, нужно применять передающие антенные системы с малым уров- нем боковых лепестков диаграммы направленности /ДНА). Форма ДНА Г(а. )3) полностью определяется распределением поля на ее раскрыве. Дей- ствительно, каждый элемент е/з = с/лт/) раскрыва 1 (х,у) передающей анзен- ны создает в пространстве, на удалении К = /ха,уа, га) (если )Щ = // » Х, т.
е. в дальней зоне), поле с напряженностью -йха) с/Е(К) = — ЕЯехр(//1 3с„.х+/с,у))/е/хс/у, /9 2ц 2п2 // где Е(К) — одна нз компонент вектора напряженности электрического /или магнитного) поля в точке, которой соответствует вектор К в декар- товой системе координат Охуг с центром в точке О на раскрыве антенны (нри симметричном раскрыве точку О можно выбрать где-ю в центре рас- крыва ь(х,у)).„Е/г) — напряженность поля в точке га л(х,у) с координа2п тами(х,у) на раскрыве антенны; /с = Щ = — -- модуль волнового векто- ра; (ЙК) = /с//соз ер — скалярное произведение. Формирование поля е/Е(К) иллюстрируется рнс.
9хь Поле, создаваемое всем раскрывом л(х,у) в точке /ха,уа,та), будет, очевилно, йЗ. Снилкение заметности излучении по боковым лепестка а 205 Рис. 9.5. Фоолзировиние злектролзагнипзного полн антеннои где ! (х,у) = ! (г) — распределение поля на раскрыве, нормировагпгое так. чтобы максимальное значение ДНА Ртах(а,()) было бы равно елинице.
Если, кроме того, определить !'(г) так, чтобы она была раз!на нулю всюлу за границами области Л, ограничивающей раскрыв антенны, !'(г) =- О при ге А, выражение (9.23) можно преобразовать к виду г"(а,()) = ~ у (х,у)ехр) †(()сг))с7хг)у (9.24) и утверждать, что ДНА является двумерным преобразованием Фурье от распределения поля на раскрыве антенны. Это значит, что для получения ДНА требуемой формы Е(а, ()) нужно создать такое распределение поля на поверхности, которое является обратным двумерным преобразованием Фурье от г(а,1)). В плотности, ((х,у) можно полобрать и по критерию минимума боковых лепестков ДНА г (гх, 13). В табл.
9,1 для примера приведены некоторые характеристики передающей антенны в случае, если амплитуду электрического поля на ее плоском прямоугольном раскрыве хуО можно аппроксимировать функцией „(и и ) с( ! .((х,у)=соз 1 — хп — у), ~х(й —; Ц< —. (,2 2 ! 2 2 (9.25) Тибплиа й! Глава и Сносоды обеспечении рачйчонезаметности 204 Ширина главною лепестка ДНА в сечениях по азимуту да и усву места дб определяется по уровню половины от максимума и выражается в градусах. а уровень боковых лепестков измеряется по отношению к максимальному значению ДНА в главном лепестке в децибелах: Е „,(гх,))) ~тлх 0(~~ ))) где ( — номер бокового лепестка; Π— номер главного лепестка ДНА, Обычно максимальное побочное излучение соответствует первому боковому лепестку )= 1. Именно его значение приведено в табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
