Многократное отражение в тонких экранах

Если толщина экрана невелика, волна, отраженная от второй границы, еще paз отражается от первой границы и опять возвращается ко второй границе с тем, чтобы вновь отразиться от нее, как пока­зано на рисунке.

 

Рисунок. 1.9 Многократное отражение в тонких экранах.

В случае толстого экрана этим явлением можно пренебречь из-за больших потерь на поглощение. К тому времени, когда волна во второй раз достигнет второй границы, ее амплитуда будет пренебре­жимо мала, поскольку перед этим она уже прошла экран три раза.

Для электрических полей почти вся падающая волна отражается от первой границы, и лишь небольшая ее часть проникает в экран. Это можно видеть из уравнения и из того факта, что «. Поэтому многократные отраже­ния внутри экрана для электрических полей можно не учитывать.

Для магнитных полей большая часть падающей волны при « проходит в экран через первую грани­цу, как это следует из уравнения. Нап­ряженность прошедшей волны факти­чески равна удвоенной напряженности падающей волны. При такой большой величине поля в экране необходимо рас­сматривать влияние многократного отра­жения внутри экрана.

Корректирующий коэффициент много­кратного отражения для магнитных по­лей в экране толщиной tпри глубине скин-слоя :

(дБ). (8.1)

Отметим, что этот коэффициент имеет отрицательные значения, что указывает на уменьшение эффективности экрани­рования тонкого экрана вследствие мно­гократного отражения.

Общие потери для магнитного поля по­лучаются в соответствии с уравнением как комбинация потерь на поглощение и на отражение. Если экран имеет значи­тельную толщину (потерн на поглощение >10 дБ), коэффициентом многократ­ного отражения можно пренеб­речь. При тонком экране следует учи­тывать корректирующий коэффици­ент, получаемый из уравнения.

В ближнем поле потери на отраже­ние для низкочастотного магнитного поля малы. Вследствие многократных отражений в тонком экране это выра­жено еще более резко. Основные поте­рн для магнитных полей низкой часто­ты составляют, таким образом, потерн на поглощение. Дополнительную за­щиту от низкочастотных магнитных полей можно обеспечить только созда­нием магнитного шунта с низким зна­чением магнитного сопротивления для отвода поля от защищаемой схемы.

 

Задание на лабораторное занятие

Практическая часть работы выполняется на компьютере с помощью программы SheetMetal. Программа SheetMetal позволяет рассчитать значение коэффициента экранирования и его составляющих(, , ) для заданных частот, материала и толщины экрана, а также условий его применения-расстояния от источника помех до экрана и типа поля(электрическое или магнитное). Расчеты производятся согласно уравнениям, приведенным в разделе “Теоретические сведения”. Результаты представляются в табличной форме и графической форме.

С помощью программы SheetMetal построить графики зависимостей , , и от частоты в диапазоне от 1 Гц до 1ГГц для электрического и магнитного полей для двух типов экранов, один из которых имеет высокое значение магнитной проницаемости, а другой на оборот низкое значение магнитной проницаемости и высокое значение удельной электрической проводимости. Толщиной экранов принять одинаковой в интервале от 0,01 до 0,5 мм. Расстояние от источника до экрана принять также одинаковым в диапазоне от 0,5 до 50м.

 

Порядок выполнения задания:

1.Запустить Flash Player и открыть через данную программу файл SheetMetal.

2.Изучить теоретические сведенья, нажав на кнопку «Теоретические сведенья».

3.Приступить к выполнению работы нажав на кнопку «Выполнение работы» и далее кнопку «Начать тест».

4.Выполнив тест, нажать кнопку «Ввод» ознакомиться с результатами теста, далее нажать на кнопку «Выполнение».

5.Поставить указатель на кнопку «Первый» далее на кнопку «Второй» и выбрать для каждой из кнопок метал согласно варианту, нажав на него в таблице, далее нажать на кнопку «Выбрать».

 

Таблица вариантов:

Вариант №
Серебро	+					+
Меть отожженная		+
Золото			+
Алюминий				+
Латунь					+
Никель						+
Бронза					+
Олово				+
Сталь			+
Свинец
Монель		+
Нержавеющая сталь	+

 

6.Установить курсоры на вкладках коэффициента экранирования , коэффициент поглощения и коэффициент отражения выбранных вами металлов согласно варианту.

6.1. Установить курсор на кнопку электрическое поле.

6.2Установить толщину экранирования (поочередно) согласно таблице вариантов указанную ниже.

Таблица вариантов «Толщины»:

Серебро	0.1;1;2
Меть отожженная	0.2;1.1;1.9
Золото	0.3;0.9;1.8
Алюминий	0.4;0.8;1.7
Латунь	0.5;0.7;1.6
Никель	0.1;1;2
Бронза	0.2;1.1;1.9
Олово	0.3;0.9;1.8
Сталь	0.4;0.8;1.7
Свинец	0.5;0.7;1.6
Монель	0.1;1;2
Нержавеющая сталь	0.2;1.1;1.9

 

6.3 Зафиксировать графики и таблицы для каждого из значений согласно варианта (для просмотра таблиц нажать на кнопку «Табличная форма»).

 

7. Провести аналогичные действия но установив курсор на кнопку «Магнитное поле», но с учетом выставления «Расстояния».

 

Таблица вариантов «Толщины»:

Серебро	0.1;1;2
Меть отожженная	0.2;1.1;1.9
Золото	0.3;0.9;1.8
Алюминий	0.4;0.8;1.7
Латунь	0.5;0.7;1.6
Никель	0.1;1;2
Бронза	0.2;1.1;1.9
Олово	0.3;0.9;1.8
Сталь	0.4;0.8;1.7
Свинец	0.5;0.7;1.6
Монель	0.1;1;2
Нержавеющая сталь	0.2;1.1;1.9

 

Таблица вариантов «Расстояния»:

Серебро	6;21;36
Меть отожженная	3;28;46
Золото	5;30;45
Алюминий	8;19;29
Латунь	1;23;40
Никель	0,9;7;15,1
Бронза	0,3;8,7;49
Олово	0,6;6,8;33
Сталь	11;38;48
Свинец	18,7;34;47
Монель	17,3;20;37
Нержавеющая сталь	15;35;45,1

 

8. Нажать на кнопку «Конечный тест», выполнить его и ознакомиться с результатами.