Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ћоделирование механизмов св€зи




 

¬се модели, описывающие св€зь электромагнитного пол€ с авто≠матическими и автоматизированными системами технологическо≠го управлени€ электротехническими объектами, могут быть построены с применением теории антенн. ќснову этой теории составл€ют уравнени€ ћаксвелла, представл€емые в форме, наиболее часто используемой дл€ реализации численных методов расчетов.

ƒанна€ теори€ основана на том основном принципе, что лю≠бой ток €вл€етс€ источником пол€ (задача излучени€) и любое поле может быть источником тока (задача приема), который, в свою очередь, €вл€етс€ источником излучаемого пол€.

”казанный подход приводит к по€влению интегральных урав≠нений, описывающих поведение провод€щего тела, подверженного воздействию падающей волны электромагнитного пол€. ƒан≠ные уравнени€ в общем случае не имеют аналитического решени€ и требуют применени€ численных методов.

“еори€ антенн €вл€етс€ одной из наиболее общих и строгих из используемых теорий дл€ решени€ задач определени€ параметров механизмов св€зи и поэтому содержит мало допущений, а именно:

Ј электропровод€щее тело имеет размеры, много меньшие длины волны;

Ј тело обладает абсолютной проводимостью.

ќднако расчеты с применением данной теории требуют боль≠шого времени и значительных объемов пам€ти компьютера.

ƒругой, широко используемой €вл€етс€ теори€ длинных линий (“Ћ). Ёта теори€ основываетс€ на следующих допущени€х:

Ј диаметр проводников и рассто€ние между ними (или между проводником и землей) меньше длины волны;

Ј между токами, протекающими по различным элементам линии, отсутствует взаимное вли€ние, наведенные токи не вли€ют друг на друга посредством излучени€ (предполагаетс€, что лини€ более или менее пр€молинейна). ѕри помощи теории линий можно получить быстрое и точное решение задач, св€занных со взаимодействием кабелей и линий.

„астным случаем двух достаточно общих теорий €вл€етс€ треть€, более проста€, квазистатическа€ теори€, или теори€ цепей, иногда также известна€ как теори€  ирхгофа или теори€ Ћенца, так как ее основой €вл€ютс€ законы  ирхгофа и Ћенца.

Ёта теори€ требует дл€ своего применени€ выполнени€ следующих ограничений:

Ј длина цепи много меньше длины волны, т.е. отсутствует эффект распространени€ (волновой эффект);

Ј ток остаетс€ неизменным в пределах каждого элемента цепи. ѕри выполнении этих условий цепь может быть представлена сосредоточенными элементами (не имеющими размеров), соединенными последовательно или параллельно в сеть, состо€щую из узлов и ветвей, дл€ которой составл€ютс€ уравнени€  ирхгофа.

ћагнитный поток, пересекающий контур, учитываетс€ введением сосредоточенного элемента в виде индуктивности.

¬се эти допущени€ ограничивают распространение (по крайней мере, количественно) полученных выводов теории цепей на длинные цепи (длина которых сравнима с длиной волны). ƒл€ таких цепей требуетс€ либо обращение к более общим теори€м, либо использование эмпирических законов или законов статистики.

ќдним из основных преимуществ теории цепей €вл€етс€ простота вычислений, дл€ которых не требуетс€ применени€ численных методов. ¬следствие этого механизм св€зи может быть рассмотрен при небольших размерах цепи. Ѕолее того, отпадает необходимость в расчете электромагнитных полей и построении соответствующей модели, а их источник всегда представл€етс€ в виде тока или напр€жени€. “аким образом, модель может быть использована дл€ описани€ непосредственного контакта с источ≠ником возмущени€ (источником тока или напр€жени€, введен≠ным непосредственно в сеть) или косвенного взаимодействи€ по≠средством электрического или магнитного пол€.

ѕо указанным причинам большинство механизмов передачи помех представл€ют на основе теории цепей.

2.2 ”прощенные модели передачи электромагнитных помех и методы их снижени€

 

ѕри анализе путей передачи возмущений от источника к при≠емнику их следует разделить на две группы: механизм св€зи обра≠зуетс€ посредством пр€мого электрического контакта между ис≠точником и приемником или посредством электромагнитного пол€ (отдельно электрической или отдельно магнитной составл€≠ющей, или их совместным воздействием).

“аким образом, может быть сделано первое разделение (клас≠сификаци€) способов передачи помех: гальванические (кондуктивные) св€зи и св€зи излучением (полевые св€зи).

ќднако когда возмущение воздействует на приемник посредством гальванической св€зи, его воздействие на чувствительные цепи может происходить по разному, в зависимости от типа сопротивлени€ (активное или реактивное, собственное или взаимное), по которому протекает ток.

’от€ иногда при передаче возмущени€ происходит комбина≠ци€ различных физических механизмов воздействи€, будем в дальнейшем использовать пон€тие св€зь через полное сопротивление, понима€ при этом, что при очень низких частотах или при чисто активном характере сопротивлени€ данный способ взаимо≠св€зи может быть назван св€зью через активное сопротивление.

—пособы взаимосв€зи без гальванического контакта будем под≠раздел€ть на три различные категории в зависимости от того, мо≠гут ли электрическа€ и магнитна€ составл€ющие магнитного пол€ рассматриватьс€ отдельно или необходимо совместное рассмотре≠ние электрической магнитной составл€ющих.

“аким образом, может быть предложена следующа€ классифи≠каци€ способов передачи возмущений:

Ј св€зь через общее сопротивление (в том числе св€зь через активное сопротивление);

Ј индуктивна€, или магнитна€ св€зь (магнитное поле в ближней зоне);

Ј емкостна€, или электрическа€ св€зь (электрическое поле в ближ≠ней зоне);

Ј св€зь излучением, или электромагнитна€ св€зь (поле в дальней зоне).

“еори€ цепей может быть применена дл€ рассмотрени€ только трех первых видов взаимосв€зи. „етвертый способ требует дл€ своего рассмотрени€ применени€ одной из более общих теорий.

¬ действительности ни один из указанных видов св€зи не су≠ществует в отдельности, однако, обычно, по меньшей мере, в диа≠пазоне низких или средних частот, один из них превалирует над остальными.

ƒл€ всех механизмов св€зи возможно определить передаточную функцию между источником энергии и оборудованием, подвержен≠ным помехе, или приемником.

ѕередаточна€ функци€ может представл€ть собой полное сопротивление, полную проводимость или безразмерную величину, в зависимости от типа приложенной величины и результата ее действи€ на цепь (т.е. в виде тока или напр€жени€).

¬о всех случа€х электромагнитное взаимодействие между ис≠точником
(, ) и приемником (, )может быть смоделирова≠но четырехполюсником, представленным на рисунке 2.1, причем в наиболее простых случа€х “ - образной схемой замещени€, со≠держащей полные сопротивлени€ , и .

Ќа этом и последующих рисунках, символ (в случае, если от≠сутствует понимание его как обозначение напр€женности элект≠рического пол€) используетс€ дл€ обозначени€ источника напр€≠жени€, а символ дл€ обозначени€ падени€ напр€жени€ или на≠веденной Ёƒ—. ƒанна€ модель, в которой обратным проводом обычно €вл€етс€ земл€, предполагает два направлени€ дл€ сниже≠ни€ коэффициента взаимосв€зи между источником и приемни≠ком: короткозамкнута€ цепь и разомкнута€ цепь.

ќчевидно, что если сопротивление равно нулю, энерги€ из источника не может быть передана приемнику. јналогично, если какое-либо из сопротивлений и (или же оба) бесконечно ве≠лики (т.е. цепь разомкнута), приемник также не может получить энергию из источника. —ледует отметить, что идеально коротко≠замкнутую или разомкнутую цепь создать невозможно, так как даже при наилучшем исполнении существуют паразитные индук≠тивности и емкости.

Ќаправление на создание короткозамкнутой цепи предполага≠ет уменьшение сопротивлени€ всех заземл€ющих проводников и, в частности, их индуктивности, вли€ние которой становитс€ наи≠более заметным при высоких частотах.

–исунок 2.1 Ц —хема замещени€ источника возмущени€ и приемника электромагнитного взаимодействи€ с элементами св€зи , и

 

Ќаправление на создание разомкнутой цепи подразумевает изолирование приемника от источника либо через увеличение рассто€ни€ между ними, либо введением искусственных преград на пути помех (уменьшение коэффициента св€зи), либо создани≠ем отдельных сетей заземлени€ с присоединением к земле в одной точке.

 оличественно возмущени€ обычно характеризуют величиной напр€жени€ на оборудовании, а оно часто €вл€етс€ результатом протекани€ токов в элементах заземл€ющих или экранирующих устройств, поэтому пон€тие передаточного сопротивлени€ играет важную роль при рассмотрении.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-23; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 681 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬ моем словаре нет слова Ђневозможної. © Ќаполеон Ѕонапарт
==> читать все изречени€...

523 - | 476 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.014 с.