Расчет ЭЭ токопроводящей краски

Для расчета ЭЭ токопроводящей краской используется выражение:

Э_{Е (Н)} = , (5.107)

где R_S - сопротивление на квадрат площади поверхности экрана, Ом.

Напомним, что волновые сопротивления электрического и магнитного полей через параметр R_Э определяются выражениями:

[Ом] ; [Ом]. (5.108)

Рассмотрим примеры расчетов ЭЭ по приведенным формулам.

Примеры.

Требуется определить ЭЭ экранов одинакового размера 2,0х1,5x1,0 м³, изготовленных из различных материалов.

Экран 1 - листовая сталь толщиной d = 1,5 мм. Листы прикреплены к металлическому каркасу болтами с шагом крепления 10 см. При таком креплении обшивки, как показывает практика, могут быть щели размером не более m = 10 мм. Удельное сопротивление стали ρ = 10^-7 Ом∙м. Определим эффективность экранирования при длине волны λ = 3∙10³ м.

Эквивалентный радиус экрана определяется из (5.59,а):

Rэ = 0,62 = 0,62 = 0,9 м.

Волновое сопротивление электрического и магнитного полей вычисляют по формулам (5.108). Волновое сопротивление электрического поля

= = 2∙10⁵ Ом.

Аналогично находим волновое сопротивление магнитного поля:

= 0,7 Ом.

Глубина проникновения по (5.89) составляет

δ = = = 4∙10^-5 м.

Эффективность экранирования электрического поля определяем по формуле 5.103:

Э_Е = = 3,5∙10⁵ или 111 дБ.

Соответственно для магнитного поля получим

Э_н = 660 или 57 дБ.

Аналогично вычисляется эффективность экранирования для других точек рабочего диапазона длин волн.

Экран 2 - алюминиевые листы толщиной 1,5 мм. Конструк­ция такая же, как у экрана 1. Удельное сопротивление алюминия ρ = 2,8∙10^-8 Ом∙м. Вычислим эффективность экранирования при λ = 3∙10² м.

Эффективность экранирования электрической составляющей поля

Э_Е = 1,45∙10⁸ или 103 дБ.

Эффективность экранирования магнитной составляющей поля

Э_Н = 2,7∙10³ или 68 дБ.

Эффективность экранирования для других точек рабочего диа­пазона длин волн вычислена аналогично. Из данных таблицы видно, что результаты вычислений и измерений практически совпадают. С уменьшением длины волны, начиная с λ ≈ 3 м, эффективности экранирования составляющих поля становятся равными, что указывает на уста­новление при этих условиях электромагнитного процесса в экране. Сравнительно быстрое падение эффективности по мере уменьшения λ объясняется более интенсивным влиянием щелей.

Экран 3 изготовлен из латунной сетки с шагом s = 0,25 мм, r_s = 0,045 мм. Сетка натянута на деревянный каркас. Полотна сетки пропаяны по всей длине. Щели длиной не более m = 6... 7 мм могут иметь место в контактной системе дверного проема и в местах соединения полотен. Определим эффективность при λ =30 м, ρ = 7,5∙10^-8 Ом∙м.

Эффективность экранирования рассчитывается по ф.5.106,

Э_Е = 1,5 10⁴ или 85 дБ.

Экран 4 - несущая основа - фанерная камера, внутренняя поверхность которой покрыта токопроводящей краской с поверхностным сопротивлением Rs = 6 Ом.

Расчет эффективности экранирования ведется по ф. 5.107. Вычисления показывают, что на частоте f = 0,15 МГц эффективность равна 77 дБ, а на частоте f = 1000 МГц Э = 32 дБ.

В заключении раздела приведем значения ЭЭ (таблица 5.2), которые могут быть достигнуты для реальных конструкций замкнутых экранов, при условии соблюдения всех норм, требований и технологии. Эти требования позволяют обеспечить необходимые уровни мощности электромагнитных излучений при решении задач инженерно-технической защиты средств передачи, приема, обработки и хранения информации.

Таблица 5.2. Значения ЭЭ для реальных замкнутых экранов, дБ