Избледняване на екрана, равен А ъъъ[dB] =20 log(1/K e)

Скорост на реакция на екрана R р, равен на относителния коефициент на отражение на вълната на интерферентното поле от екрана,

R р = R(E 0; H 0)

Пълна ефективностекран S e е удобно да се оцени в децибели като сума от относителното затихване на полето на смущението от пълния ефект на екрана, т.е. поради загубите на поглъщане по цялата дебелина на повърхността на екрана A e abs и относителните загуби за отражение от външната повърхност на екрана A e отр.: S e = A e абсорбира + A e отр

Само в най-простите случаи ефективността на екрана се определя недвусмислено. Такива случаи включват:

Екраниране на полупространство от плоска електромагнитна вълна с безкраен плосък хомогенен екран;

Екраниране от равномерен сферичен екран на точков източник, разположен в центъра му;

Екраниране на линеен източник, лежащ на оста си, с равномерен безкрайно удължен цилиндричен екран.

В теорията на електромагнитното екраниране именно такива случаи се разглеждат основно, а реалните случаи се свеждат до тях чрез повече или по-малко идеализиране. Естествено, точността на оценката страда в съответната степен.

В особено сложни случаи е необходимо да се прибегне до редица конвенции, например да се определи за зона на защитено пространство, разположено на достатъчно голямо разстояние от екрана, за най-лошата точка на тази зона, за най-лошото възможно местоположение на източника на полето. В такива случаи точността на оценката е допълнително намалена и може уверено да се прецени въз основа на изчисления само порядъка на най-ниската възможна ефективност.

Затихване на електромагнитна вълна от екран

Дебелината на екрана, необходима за осигуряване на дадена стойност на неговата ефективност, се определя лесно от зависимостта на дълбочината на проникване от честотата за различни материали, често използвани при производството на екрани, показана на фиг. 1.

Ориз. 1. Зависимост на дълбочината на проникване на електромагнитното поле за различни материали.

Ориз. 2. Зависимост на ефективността на екраниране на двуслоен медно-стоманен цилиндричен екран: 1 - резултатна, 2 - поради абсорбция, 3 - поради отражение

Фигура 2 илюстрира изчислената зависимост на ефективността на екраниране на електромагнитно поле с честота 55 kHz от двуслоен медно-стоманен цилиндричен екран (радиус 17,5 mm, обща дебелина на слоя 0,4 mm) от промените в дебелината на всеки слой.

Заключение.

Въз основа на горното бих искал да отбележа, че екранирането на електромагнитните вълни е многостранна и уникална тема. Значението и значението на екранирането се потвърждава и от факта, че в САЩ повече от 1% от разходите за цялото промишлено производство се изразходват годишно за разработването на този проблем. Със същите въпроси се занимава и Специалният международен комитет по радиосмущения, работещ в рамките на Международната електротехническа комисия (IEC). В същото време в Съединените щати разходите на фирмите за мерки за защита на поверителната информация са средно 10-15 милиарда долара годишно.

Като цяло американските предприемачи трябва да изразходват до 20% от общите си разходи за изследователска и развойна дейност на такива събития. Повечето от тези разходи се изразходват за мерки за защита на информацията от изтичане през технически канали, тъй като в света на специалното оборудване всичко се променя бързо. Разработва се и се усъвършенства оборудването за прихващане на информация.

Списък на използваната литература.

1. Шапиро Д.Н. Основи на теорията на електромагнитното екраниране. - Л.: Енергетика, 1975.-109 с.: (Библиотека по радиоелектроника; бр. 58)

2. Воробьов Е. А. Екраниране на микровълнови структури. - М.: Сов. радио, 1979, 136 с., ил. (Библиотека на радио дизайнер)

3. Хорев А.А. Защита на информация от изтичане по технически канали. Част 1. Технически канали за изтичане на информация: Ръководство за обучение. – М.: Държавна техническа комисия на Русия, 1998. – 320 с.

4. Меншаков Ю.К. Защита на обекти и информация от средства за техническо разузнаване. Урок. – М.: RSUH, 2002. – 399 с.

Вероятно няма друга индустрия, която да цени надеждността на кабела толкова високо, колкото телевизията и радиото. В края на краищата, всички грешки, възникнали в сигнала, незабавно ще изкривят предадената информация. Индустрията за телевизионно и радиоразпръскване е изправена пред проблеми със смущенията, от студията до предавателните модули. Ето защо не е изненадващо, че откакто първата радиостанция започна да излъчва, инженерите непрекъснато търсят най-добрия метод за екраниране, който може да гарантира целостта на сигнала и без загуба на качеството на предаваната информация.

Терминът "електромагнитни смущения" започва да се използва в началото на 60-те години на миналия век за означаване на смущения, засягащи целия електромагнитен спектър. До този момент проблемите със смущенията възникваха главно при предаването на радиосигнали и затова се наричаха радиочестотни смущения. Днес всички смущения в нейонизиращата част на електромагнитния спектър се класифицират като електромагнитни. Поради тази причина различни проблеми като смущения от заземителни вериги, общи пътеки на съпротивление, пряко влияние на магнитни/електрически полета, статични заряди, излъчване от захранващи устройства или електропроводи, всички попадат в широкия термин на електромагнитни смущения.

Има обаче друг вид шум, свързан с движението на компонентите на кабела - трибоелектричен шум. Те се причиняват от статични или пиезоелектрични ефекти. Такъв шум се среща при използване на проводници, които често са обект на огъване или удар (кабели за китара, микрофон). За щастие, много шумове могат да бъдат преодоляни с добро екраниране. Нека да разгледаме по-отблизо как работи екранирането и различните видове, които се срещат на пазара.

Екранът на кабела е разположен между сърцевината и външната обвивка. Ако кабелът е многожилен, екранът може да обвива всички ядра едновременно или, ако е необходимо да се избегне влиянието на сигнали от едно ядро ​​върху друго, всяко ядро ​​поотделно. Има много различни опции за екраниране, всеки тип има своите предимства и недостатъци, които трябва да се вземат предвид, за да изберете най-подходящия и рентабилен вариант. На пазара се предлагат следните екранни опции:

Плитка. Оплетката поддържа добра гъвкавост на кабела и има дълъг експлоатационен живот. Той перфектно предотвратява влиянието на нискочестотни смущения и има по-малко съпротивление от фолиото за постоянен ток. Този тип щит е подходящ за аудио кабели и кабели, които предават информация в радиочестотния диапазон. Колкото по-висок е процентът на припокриване, толкова по-ефективно е екранирането.

филм. Филмовите екрани се състоят от алуминиево фолио, покрито със слой от полипропилен или полиестер. Те покриват изцяло проводника, по-евтини са, по-леки и по-тънки. Благодарение на малката си дебелина фолиото е удобно за екраниране на отделни кабелни компоненти. С помощта на лепило може лесно да се свърже с външната обвивка или диелектричен слой. Филмовият екран е по-добър в борбата с интерференцията при високи честоти, но при често огъване има кратък експлоатационен живот. За да се гарантира, че дизайнът на щита от фолио няма шев, през който електромагнитно поле може да премине и да причини смущения, един от краищата на фолиото е прегънат, за да осигури покриващ слой.

Комбинирана плитка и филмов екран. Комбиниран екран, състоящ се от няколко защитни слоя, ви позволява ефективно да се борите с смущенията в целия честотен диапазон. Комбинацията от фолио и оплетка позволява 100% покритие на екрана на кабела и висока гъвкавост, здравина и ниско съпротивление при постоянен ток.

Екран с френска плитка.Състои се от две срещуположни усукани спирали, чиито сърцевини са направени от гола или покрита с калай медна жица, с редуващи се припокривания по една изместена ос. Този дизайн направи възможно увеличаването на гъвкавостта и здравината на кабела и намаляване наполовина на нивото на трибоелектрическия и микрофонния шум. DC съпротивлението също е намаляло.

Методи за изпитване.
Данните от тестовете ще ви позволят да изберете най-добре кабела, който е оптимален по дизайн и цена. Първо трябва да отговорите на прости въпроси:

• Кой тип намеса ще има най-значително въздействие?
• Каква е честотната лента?
• Защо е необходимо екраниране? За защита от влиянието на външни полета върху сигнал, предаван по кабел, или за предотвратяване на електромагнитното поле, генерирано от токове, преминаващи през кабела, да напусне кабела?
• Ще бъде ли кабелът подложен на механично натоварване?

По-долу са дадени няколко теста, заедно с техните цели, методология и значението на резултатите.

Тест за пълен трансферен импеданс.Този тест е най-широко приетият и осигурява абсолютна мярка за ефективността на екрана в борбата със статични и радиационни смущения при честоти до 1000 MHz. Този метод се препоръчва от Международната електротехническа комисия и военните. Стойността на преносното съпротивление зависи от дизайна на екрана на кабела и колкото по-ниска е тя, толкова по-ефективен е екранът. Стойността на импеданса се изчислява въз основа на съотношението на сигнала в коаксиалния кабел към сигнала, уловен от детектора във външната среда. Екранът разделя външната среда от средата вътре в кабела.

Абсорбираща скоба.Това компактно устройство улавя ефективно сигнали, излъчвани от кабел, без да разрушава проводника. Резултатите се сравняват с нивото на излъчване на подобен кабел със същата дължина, но без екранировка. Тогава ефективността на екрана се определя от разликата между тези две стойности.

GTEM клетка.Това устройство работи в напречната компонента на гигахерцовите електромагнитни вълни (Gigahertz Transverse Electromagnetic Mode). Част от кабел, конектор или електронно устройство се поставя в камерата на клетката, след което тя може или да бъде изложена на поле с известна величина, или клетката може да действа като детектор, който улавя излъчваните сигнали. Честотният диапазон на този метод е до 1 GHz.

Тест за гъвкавост.Ефективността на екранирането по време на работа също е важна. Това означава, че в ситуации, в които кабелът е подложен на значително механично напрежение, има смисъл да се сравнява ефективността на екранирането преди и след натоварване, като усукване или огъване. Използвайки тези данни, можете да предоставите информация за оставащия живот на екранировката на кабела.

Технологиите, използвани в производството на кабели, стават все по-сложни. Търсенето на модерни кабелни продукти и най-новите методи за тестване продължава да расте. Ето защо сега е толкова важно да се разработят системи, които позволяват да се оцени от самото начало въздействието на определени смущения върху предавания сигнал, така че да се намерят най-оптималните варианти за дизайн на кабела.

Подробности

Как се извършва скринингът на косата?

Процедурата за скрининг може значително да подобри състоянието на косата ви само за няколко минути. А копринените кичури не са просто визуален ефект, а резултат от интензивна терапия, която връща силата и красотата на увредените кичури.

Същността на процедурата

Екранирането е медицинска процедура, по време на която косата се третира последователно с няколко съединения. Някои изпълняват подготвителна функция и отварят кератиновите люспи. Други ги насищат с хранителни вещества, витамини, растителни протеини, масла и киселини. А други създават защитен тънък филм, който предпазва къдриците от агресивните ефекти на пряка слънчева светлина и твърда вода.

Предимства на скрининговата процедура:

• Косата става сатенена и течаща.
• Обемът на косата се увеличава с 10%.
• Премахва жълтия оттенък от косата.
• Премахва къдренето и запечатва краищата на косата.
• Има кумулативен ефект.

Проблем с цената

Цената на екранирането се влияе от дължината на косата и арсенала от продукти. Сесия с селекция на Paul Mitchell ще струва приблизително 1500-5000 кормила. Продукти Estelle - 500-2000 рубли, Kemon - 3000 рубли.

Колко издръжлив е гланцът?

След измиване на косата параванът става по-тънък, неговата издръжливост зависи от състоянието на нишките. При коса, изтощена от изправяне и лак, ефектът от процедурата ще бъде по-слаб. За дълготрайни резултати се препоръчват 5-10 посещения в салона. Курсът се повтаря след 6-10 месеца. Преобразяването на къдриците ще отнеме около 1-3 седмици. Благодарение на щадящата технология и липсата на амоняк, процедурата може да се повтаря неограничен брой пъти (дори по време на бременност).

Как екранирането се различава от ламинирането на косата?

Процедурите са коренно различни като действие. Ламинирането засяга само външния слой на косата, тоест ефектът е визуален. И екраниращият състав прониква в косъма.

Кой трябва да обърне внимание на процедурата

Този модерен нов продукт е особено ефективен за тези с дълга коса (ефектът върху късата коса няма да е толкова забележим). Бързо ще преобрази скучната и безжизнена коса, изсушена от боядисване, честа употреба на преса, сешоар и стилизиращи продукти.

Комплексът е особено незаменим през лятото, по време на почивка на морето. Фолиото, подобно на плажен чадър, предпазва косата ви от агресивния натиск на ултравиолетовото лъчение, твърдата и солена вода. Косата остава мека, овлажнена и копринена.

Скринингът на косата ще бъде полезен и за жителите на големите градове, тъй като всеки ден прахът, смогът и мръсният въздух буквално убиват красотата на техните къдрици.

Процедурата работи безупречно, когато спешно трябва да се изфукате на важно събитие (сватба, дипломиране, фирмено събитие или среща).

Бъдете готови, че процедурата има някои недостатъци:

• Къдриците ще станат по-твърди и по-тежки.
• Защитният ефект няма да продължи дълго, от една до три седмици.
• Проблемите с мазния скалп ще се влошат.

Кой трябва да се въздържа?

• Хора, страдащи от плешивост. Веществата утежняват косъма и процесът на косопад ще стане по-интензивен.
• За тези с мазна коса. Съставът стимулира производството на себум.
• За тези, които имат рани и наранявания по главата.
• Страдащи от различни кожни заболявания.
• Страдащите от алергии, които са чувствителни към компонентите на продукта.

Видове процедури

Салоните предлагат два вида процедури. Те зависят от това дали тонът на косата трябва да се промени по време на процеса на скрининг.

Цветни. Къдриците са допълнително оцветени до желания нюанс. Процедурата е „приятелска“, тъй като оцветяващата течност не съдържа алкали, които разрушават повърхността на косата. Освен това е наситено с полезни липиди и керамиди.

Безцветен. В този случай вие просто подобрявате състоянието на косата си, без да променяте цвета й.

Комплекти за екраниране

Днес в Русия най-популярните продукти са професионални продукти от три производителя. Всяка линия има свои собствени характеристики и предимства, различава се в състава на екраниращите агенти и цената. След като проучите информацията за тях, можете да изберете оптималния комплект за себе си.

Продуктите от италианската марка ви позволяват не само да наситете косата си, но и да изправите къдравата си глава. Комплектът включва четири продукта: изглаждащ крем, неутрализатор, регенериращ комплекс с кератин и фиксиращ балсам. Естествената течна целулоза в последния (от екстракти от млад бамбук и авокадо) предотвратява измиването на боята.

Особеността на продуктите на тази марка е използването на органични съставки, които са безвредни за косата. Така че в линиите на Kemon няма лаурилсулфат, който причинява алергични реакции, и няма изкуствени багрила. Цената на комплекта варира от 2500-3000 рубли.

Руският производител произвежда линии за светла и тъмна коса. Линията за скрининг на Estel за блондинки съдържа виолетов пигмент, който премахва жълтеникавостта. Комплектът съдържа двуфазен балсам, базово масло (с екстракти от макадамия и арган) и спрей за гланц.

Всички са поставени в удобен калъф. Вярно е, че все още не можеше да мине без силикони в състава. Продуктите се нанасят върху косата един по един. Те идват с подробни и ясни инструкции. Комплектът Estel ще струва 2000 рубли.

Тази американска марка произвежда комплекти за цветно и безцветно екраниране. Всеки от тях се състои от четири бурканчета: избистрящ шампоан, овлажняваща маска, третиращ продукт и третиращ продукт, който предотвратява заплитането.

Под капака на хидратиращата маска има само натурални съставки (хидролизирани пшенични и соеви протеини, фитоекстракти от римска лайка и бял равнец). Всички суровини за компонентите на продукта Paul Mitchell се отглеждат в собствената ферма на компанията в Хавай. Тази марка се използва от звезди като Мадона, Брад Пит и Жизел Бюндхен. Цената на комплекта за екраниране варира от 5000 рубли.

Как се извършва процедурата в салона и у дома

Технология на изпълнение:

• В салона, както и в лекарския кабинет, процесът започва с диагностика. Специалистът оценява състоянието на косата и необходимото за това количество лекарствен състав.
• Първата стъпка е нежно почистване със специален шампоан. Отмива се обилно с топла вода. След това особено повредените нишки се смазват с маска. При необходимост се обогатява допълнително с масла от пресевия комплект.
• На измита и подсушена коса се нанася спрей за изглаждане на кожичките и масло. Третият компонент е смес, която защитава горния рогов слой. Именно това действие придава на косата идеална гладкост.

Всичко отнема около час. По принцип домашната технология не се различава от салонната. Няколко съвета може да са полезни:

• Разпределете блестящата смес равномерно върху влажни кичури.
• Намажете челото си с крем, за да не оцветите кожата си.
• Изплакнете сместа под силен натиск и изсушете косата си с горещ въздух.
• Не пестете от емулсията, за да го оправите.

Следпроцедурни грижи

Красотата на процедурата е нейната проста грижа. Забранени са само дълбоко почистващи шампоани и продукти за грижа, съдържащи алкохол. Няма табу върху стайлинга. Ако нишките започнат да се наелектризират, използвайте шампоан, който премахва статичното електричество. Идеално е да използвате линията продукти (шампоани, балсами) от производителя, чийто набор сте използвали.

Екранирането е чудесен начин за бързо възстановяване на здравата структура на косата. Това важи особено за жителите на мегаполисите, чиято коса, дори при правилна грижа, бързо ще стане скучна и безжизнена. Можете да поверите красотата си на професионални стилисти или да вземете курс у дома. С малко практика можете да извършите процедурата сами, а резултатите ще бъдат подобни на тези в салона.

Александър Ивко

Технически директор

Основният метод за осигуряване на електромагнитна съвместимост по отношение на устойчивостта на излагане на електромагнитни полета, както и спазването на изискванията за нивото на излъчваните смущения, е електромагнитното екраниране. Инсталирането на екрани върху елементи, излъчващи шум, осигурява разделянето на сигналите, необходими за работата на радиоелектронното оборудване, повишава селективността на приемниците, шумоустойчивостта на чувствителното оборудване, чистотата на сигнала на генераторите и точността на работа на устройствата . Правилният избор на метод на екраниране, материал на екрана и неговия дизайн е много важен в началния етап на проектиране, тъй като ще определи възможността за успешно преминаване на тестове за електромагнитна съвместимост и висококачествено функциониране на разработваното оборудване.

Финансовите и времеви разходи за осигуряване на екраниране на електронно оборудване се увеличават експоненциално с увеличаването на размера на продукта и наближаването на етапа на доставка на продукта. В същото време цената на грешно изчисление, направено в началния етап на проектиране, може да бъде равна на цената му на етапа на доставка на продукта. Пример от практиката. Продуктът представлява комплект оборудване, монтирано в морски контейнер. Продуктът като цяло е предмет на строги военни изисквания за излъчвани смущения в широк частен обхват. Тези изисквания обаче не са взети предвид на етапа на проектиране на контейнера. В резултат на това конструкцията не осигурява надежден контакт по периметъра на вратите, не са монтирани входни филтри за захранване и прогнозният коефициент на екраниране на вентилационната решетка е недостатъчен, за да осигури коефициента на екраниране, посочен в GOST. По предварителни оценки, ремонтът на контейнера, като се вземе предвид времето за пускане на продукта в експлоатация, надвишава цената на самия контейнер. Ето защо е необходимо внимателно да се планира средата на смущенията на продукта, като се използват екрани, филтри и абсорбиращи материали.

Нека разгледаме взаимодействието на електромагнитна вълна с екран и определянето на коефициента на екраниране. Като цяло, коефициентът на екраниране K e е съотношението на интензитета на електромагнитното поле, измерено преди инсталирането на непрекъснат безкраен екран и след неговото инсталиране. Фигура 1 показва формули за неговото изчисляване при измерване на силата на полето в различни количества.

Снимка 1

Електромагнитна вълна се отразява от всеки интерфейс между медиите и абсорбцията се случва в дебелината на материала. При високи честоти се определя главно коефициентът на екраниране коефициент на отражение E 5, която за електромагнитното поле е близо до сто процента и нараства с увеличаване на честотата и проводимостта на материала. Коефициентът на отражение е свързан с генерирането в тънък приповърхностен слой на токове със същата честота като действащото поле и следователно генерирането на поле с противоположна посока. Абсорбция Е 3- свързани със скин ефекта - протичане на високочестотни токове в тънък повърхностен слой на проводник. Дебелината на кожния слой намалява с увеличаване на честотата и проводимостта и се увеличава с увеличаване на магнитната пропускливост. Например за 50Hz - 1cm; 5kHz - 0.1cm; 0,5 MHz - 10 µm; 2,4 GHz-1,67 микрона. По този начин, за ефективно екраниране на високочестотни полета, е достатъчно да има тънък екран, направен от материал с висока проводимост и ниска магнитна пропускливост.

Напротив, за екраниране на константи магнитенполета и нискочестотни електромагнитни полета, където преобладава магнитната компонента, са необходими материали с висока магнитна пропускливост. Колкото по-висока е магнитната проницаемост на материала, толкова по-висок е коефициентът на екраниране.

Фигура 2

Крайният коефициент на екраниране е сумата от загубите при отражение и абсорбция. Фигура 2 показва изчислените стойности на загубите на отражение и абсорбция за стомана (проводимост 7,69x10 6 S/m, относителна магнитна пропускливост 50) и мед (проводимост 58x10 6, пропускливост 0,9999). За медта, с увеличаване на честотата, загубите от отражение намаляват, а загубите от поглъщане се увеличават поради високата й проводимост. За стоманата загубите от отражение също намаляват, загубите от поглъщане първоначално нарастват дори по-бързо, отколкото за медта, тъй като при ниски честоти магнитният компонент все още е голям, но с по-нататъшно увеличаване на честотата, същата пропускливост, както и ниската проводимост на стоманата , водят до намаляване на загубите. Стоманата е неефективна при абсорбция и при свръхвисоки честоти. Поради това е за предпочитане да се използват високопроводими материали за екраниране при високи честоти. При ниски честоти, материали с висока пропускливост.

Фигура 3

Примери за метали и сплави са обобщени в таблицата, представена на фигура 3. За екраниране на магнитно поле предпочитаният материал е пермалой с начална пропускливост 10 × 10 3 - 100 × 10 3, след това в низходящ ред, алсифер - 35 000, чист желязо - 10000, трансформаторна стомана 250 - 1000, конструкционна стомана - 50 и други магнитомеки материали. За екраниране на високочестотни електромагнитни полета е необходимо да се използват материали с висока проводимост: сребро 62 × 10 6 S/m; мед 58х10 6 см/м, алуминий 37х10 6 см/м, месинг 12,5х10 6 см/м, стомана 7,6х10 6 см/м. В същото време металите и сплавите с висока проводимост, с изключение на стоманата, не са подходящи за екраниране на постоянни магнитни полета, т.к. имат магнитна пропускливост, равна на 1 (като въздуха). За екраниране в широк честотен диапазон най-подходящи са многослойни материали като стомана със слой от високопроводим метал. Такива листове се използват за производството на безехови камери. За допълнително увеличаване на коефициента на екраниране е възможно да се използват комбинирани многослойни материали.

Дизайн на екрана.

Много е лесно да се получи висококачествен екран с висок коефициент на екраниране - трябва да направите затворена електрически запечатана верига (например куб) и лесно можете да получите K e от порядъка на 100 dB или повече. За съжаление в действителност това е невъзможно, тъй като... Необходими са отвори за въвеждане на кабели, за вентилация и за поддръжка на оборудването.

Фигура 4

Всеки отвор или слот в екрана, сравним с 1/20 от дължината на вълната, трябва да се вземе предвид при планирането на екрана Фигура 4. Например, за 1 GHz отвор с диаметър 1,5 mm ще влоши коефициента на екраниране до 40 dV, 1,5 cm до 20dV. С увеличаване на броя на дупките коефициентът на екраниране ще се влоши с K n =20log n. Трябва да се избягват големи дупки и пукнатини в екрана. Много малки дупки са по-добри от една голяма.

Фигура 5

В случай, че все още е необходимо да се използва отвор със строго определен диаметър (например за вентилация или въвеждане на диелектрични кабели). Можете да използвате трансцендентален вълновод, фигура 5. Това е куха тръба от проводящ материал, чиято дължина значително надвишава диаметъра. Свойствата на този дизайн зависят от честотата. Електромагнитните вълни под определена честота ще се разпространяват с много голямо затихване. Честотата, над която електромагнитната вълна се разпространява по вълновода практически без загуби, се нарича гранична честота на вълновода и се определя от най-големия му вътрешен размер по формулата f = 150000/g, където g е най-големият напречен размер на вълновода дупка. За правоъгълен вълновод с ширина 5 mm граничната честота е 30 GHz. Коефициентът на затихване ще зависи от дължината на вълновода и честотата и се изчислява по формулата, представена на фигура 5.

Фигура 6

Например, Фигура 6 показва графики на коефициентите на затихване на вълноводи с различни конфигурации. Може да се види, че когато дължината на тръбата се намали от 20 на 10 mm, Ke намалява от 108 dB на 54 dB, докато граничната честота остава постоянна. Когато диаметърът на отвора се промени, граничната честота на вълновода се променя. За вълновод с диаметър 20 mm това е 10 GHz, за вълновод с диаметър 200 mm това вече е 1 GHz. Преходният вълновод има още едно ограничение - ако във вълновода се постави проводящ кабел, вълноводът ще загуби изолационните си свойства. Преходният вълновод е подходящ само за вкарване на диелектрични кабели като оптични кабели, които не нарушават силно диелектричната константа на средата. Фигура 7 показва структури, направени от трансгранични вълноводи.

Фигура 7

Разгледахме технически решения за създаване на вентилационни решетки и поставяне на оптични кабели; има още един проблем - образуването на пукнатини и празнини, които неизбежно се появяват в процеса на свързване на конструктивните елементи един към друг. Фигура 8 схематично показва две части в контакт при голямо увеличение. В допълнение към директната кривина на самите конструктивни елементи, металните части имат неравности, които при контакт помежду си образуват празнини и пукнатини. За надежден електрически контакт в този случай е необходимо да се приложи доста голяма сила на затягане или да се използва проводящо уплътнение, което ще осигури непрекъснат контакт по цялата дължина на пролуката.

Фигура 8

В момента индустрията произвежда огромен брой проводящи уплътнения с различни свойства и размери (Фигура 9).

Фигура 9

Планиране на смущения на различни етапи на развитие

Необходимо е да се планира средата на смущения и екранирането в началния етап на проектиране. Предотвратяване на разпространението на нежелани сигнали от самия източник.

Фигура 10

Първото ниво на развитие е дизайнът на печатната платка (Фигура 10), това включва правилното проектиране на наземни полигони, предавателни линии и филтри. Металните щитове се използват за екраниране на отделни елементи или цели области на печатна платка. Те се състоят от две части: едната част - основата, се фиксира върху печатната платка, втората част - капакът се поставя отгоре и се фиксира със скоби, ключалки или запояване.

Фигура 11

Блокова конструкция, Фигура 11. Представени са блокове, насочени към създаване на коефициент на екраниране от около 100 dB. Стъпката на винтовете се избира въз основа на максималната честота, която трябва да бъде екранирана, като трябва да се използва и проводим дистанционер. Корпусът е изработен от едно парче метал, което е оправдано, когато са необходими сложни форми с разделяне на канали, зони с различни честоти и мощности.

Фигура 12

Дизайн на кутията, Фигура 12. На този етап се появяват вентилационни отвори, подвижни елементи и прозрачни панели за екрани. Крайният коефициент на екраниране на такъв дизайн вече е доста труден за изчисляване, но може да бъде сравнително надеждно оценен чрез директно измерване. Поради факта, че вътре може лесно да се побере излъчваща антена с източник на сигнал.

Фигура 13

И така, за да създадете ефективен екран, трябва:

а) Изберете материала, неговата структура и дебелина в зависимост от компонента на електромагнитното поле, който трябва да бъде екраниран.

b) Ако е възможно, отстранете всички дупки и слотове и всякакви други прекъсвания в електрическия контакт, сравними по размер с 1/20 дължина на вълната.

в) За вентилация и въвеждане на кабели използвайте „екстремни вълноводи“

d) Използвайте оптични комуникационни линии и преминаващи филтри за въвеждане на сигнали и захранване

д) За да осигурите контакт по периметъра на сглобяемите конструкции, използвайте проводими уплътнения или пружинни контакти

f) Наблюдавайте коефициента на екраниране на загражденията, като правите полеви измервания, когато е възможно.

Прилагайки тези правила, можете доста евтино и бързо да разрешите проблемите с електромагнитната съвместимост, които възникват по време на разработването и експлоатацията на радиоелектронно оборудване. И също така уверено потвърждава съответствието на радиоелектронното оборудване с изискванията на GOST в акредитирана лаборатория за изпитване. Такава организация е лабораторията за изпитване на електромагнитна съвместимост на ЗАО ТЕСТПРИБОР, акредитирана от АРМАК и ВОЕНЕН РЕГИСТЪР, която позволява, наред с други неща, да получи сертификат за съответствие на продукта. По искане на клиента работата се извършва под наблюдението на военния представител на руското министерство на отбраната. Лабораторията извършва изпитвания за съответствие с изискванията на по-голямата част от нормативните документи по ЕМС от областта на авиационната и наземната техника. Пълният списък на GOST можете да намерите в нашите брошури или на уебсайта на компанията.

Днес е трудно да се надцени значението на EMC тестването. Особено във връзка с нарастващата честота на причинените от човека аварии, те само показват, че е необходимо не само чрез изчисления, но и чрез пълномащабни тестове, за да се потвърди съответствието на продуктите с държавните стандарти. Това се отнася особено за военната, космическата и авиационната индустрия, където цената на грешка е много висока.

И всеки път, когато провеждаме тестове, ние сме уверени, че даваме своя малък принос за развитието и подобряването на качеството на оборудването, произведено от руски предприятия.

Въведение

21 век е векът на информационните технологии. Материалните ресурси губят своето значение и се заменят с информационни ресурси, които непрекъснато нарастват във времето. Информационните технологии обхващат всички сфери на човешкия живот. В същото време се появяват информационни престъпления и начини за защита на информацията.

Електронните и радиоелектронните средства, особено телекомуникациите, имат основно електромагнитно излъчване, генерирано специално за предаване на информация, и нежелано излъчване, генерирано по една или друга причина от конструктивно и технологично естество.

Всички методи за защита на информацията от нежелано електромагнитно излъчване и смущения могат да бъдат разделени на пасивни и активни.

Пасивните методи осигуряват намаляване на нивото на излъчваните сигнали и намаляване на тяхното информационно съдържание.

За защита на информацията от изтичане по електромагнитни канали се използват както общи методи за защита срещу изтичане, така и специфични, специално за този тип канали. В допълнение, защитните действия могат да бъдат класифицирани като дизайнерски и технологични решения, насочени към премахване на възможността за възникване на такива канали и оперативни, свързани с осигуряване на условия за използване на определени технически средства в производствени и трудови условия.

Проектните и технологични мерки за локализиране на възможността за създаване на условия за възникване на канали за изтичане на информация поради странично електромагнитно излъчване и смущения в техническите средства за обработка и предаване на информация се свеждат до рационални дизайнерски и технологични решения, които включват:

Екраниране на елементи и компоненти на оборудването;

Отслабване на електромагнитно, капацитивно, индуктивно свързване между елементи и тоководещи проводници;

Филтриране на сигнали в захранващи и заземяващи вериги и други мерки, свързани с използването на ограничители, вериги за разделяне, системи за взаимна компенсация, атенюатори и други мерки за намаляване или унищожаване на фалшиво електромагнитно излъчване и смущения (PEMIN).

Обща информация за екранирането

Най-ефективният начин за защита срещу PEMIN е екранирането, при което елементите на компютърна система (CS), които създават ЕМ лъчение, се поставят в пространствено затворени структури, които предотвратяват лъчение във външната среда.

Методите за екраниране зависят от характеристиките на електромагнитните полета, създадени от CS, когато през тях преминават електрически сигнали. Екранирането може да се извърши както на ниво отделни елементи на веригата, така и на ниво блокове, устройства, кабелни комуникационни линии, както и на нивото на помещенията, където се намира CS.

Елементите на веригата с високо ниво на паразитни емисии могат да бъдат поставени в метални или заземени корпуси с разпръснато покритие. Започвайки от нивото на блока, екранирането се извършва с помощта на стоманени конструкции, метални мрежи и пръскане. Екранирането на кабела се извършва с помощта на метална оплетка, стоманени кутии и тръби. Прегледът на помещения е значително по-скъп. Вратите на такива помещения са направени от стомана или покрити с проводими материали. Прозорците също са екранирани с мрежа, метализирани завеси или покрити с проводими филми.

Качеството на екранирането се характеризира със степента на затихване на ЕМП, наречена ефективност на екраниране. Изразява се чрез съотношението на стойностите на E, H, S в дадена точка при липса на екран към стойностите на Ee, He, Se в същата точка при наличие на екран. На практика затихването на радиацията обикновено се измерва в децибели и се определя с помощта на една от следните формули:

L = 20lg (E/Ee) - за електрическо поле;

L = 20lg (H/Ne) - за магнитно поле;

L = 10lg (P/Pe) - за електромагнитното поле.

Екраните са разделени на абсорбиращи и отразяващи. Защитният ефект на отразяващите екрани се дължи на факта, че действащото поле предизвиква вихрови токове в дебелината на екрана, чието магнитно поле е насочено противоположно на първичното поле. Полученото поле бързо намалява в екрана, прониквайки в него с незначително количество. Дълбочината на проникване δ за всяко предварително определено затихване на полето L може да се изчисли по формулата:

δ = ln L / √ωμ(γ/2),

където μ и γ са съответно магнитната пропускливост (H/m) и електрическата проводимост (S/m) на материала. За да се избегне ефекта на насищане, екранът се прави многослоен и е желателно всеки следващ (по отношение на екранираното лъчение) слой да има по-голяма начална стойност на магнитна проницаемост от предходния, тъй като еквивалентната дълбочина на проникване на електромагнитното поле в дебелината на материала е обратно пропорционално на произведението на неговата магнитна пропускливост и проводимост. Дебелината на екрана, необходима за осигуряване на дадена стойност на неговата ефективност, се определя лесно от зависимостта на дълбочината на проникване от честотата за различни материали, често използвани при производството на екрани, показани на фигурата:

Ефективността на екраниране поради отражение може просто да се дефинира като
, където Z за метални материали може да се представи като:

или

Значително по-голям ефект на екраниране може да се постигне чрез използване на многослойни екрани с еднаква обща дебелина, а не еднакви. Това се обяснява с наличието в многослойните екрани на няколко интерфейса между повърхностите, върху всяка от които се отразява електромагнитна вълна поради разликата във вълновите импеданси на слоевете. Ефективността на многослойния екран зависи не само от броя на слоевете, но и от реда на тяхното редуване. Най-ефективните екрани са направени от комбинации от магнитни и немагнитни слоеве, а външният слой спрямо източника на полево лъчение за предпочитане е направен от материал с магнитни свойства.

Изчисляването на ефективността на екраниране с двуслойни екрани от различни материали показва, че най-подходяща в честотния диапазон 10 kHz - 100 MHz е комбинация от медни и стоманени слоеве. В този случай дебелината на магнитния слой трябва да бъде по-голяма от немагнитния (стомана - 82% от общата дебелина, мед -18%).

Зависимост на ефективността на екраниране на двуслоен медно-стоманен цилиндричен екран: 1 - резултатна, 2 - поради абсорбция, 3 - поради отражение.

Тази фигура илюстрира изчислената зависимост на ефективността на екраниране на електромагнитно поле при честота 55 kHz от двуслоен медно-стоманен цилиндричен екран (радиус 17,5 mm, обща дебелина на слоя 0,4 mm) от промените в дебелината на всеки слой.

На разстояние, равно на дължината на вълната, ЕМП в проводяща среда е напълно отслабена, следователно за ефективно екраниране дебелината на стената на екрана трябва да бъде приблизително равна на дължината на вълната в метала. Дълбочината на проникване на високо- и свръхвисокочестотните ЕМП е много малка, например за медта е десети и стотни от милиметъра, така че дебелината на екрана е избрана по конструктивни причини.

В някои случаи за екраниране се използват метални мрежи, позволяващи инспекция и наблюдение на екранираните инсталации, вентилация и осветление на екранираното пространство. Мрежестите екрани имат по-лоши екраниращи свойства в сравнение с плътните екрани. Използват се в случаите, когато е необходимо да се намали плътността на потока на мощността с 20 - 30 dB (100 - 1000 пъти).

Всички щитове трябва да бъдат заземени. Шевовете между отделните листове екран или мрежа трябва да осигуряват надежден електрически контакт между елементите, които се свързват. Въпреки това, при екраниране на магнитно поле, заземяването на екрана не променя големината на токовете, възбудени в екрана, и следователно не влияе на ефективността на екрана. Екранирането може да бъде електростатично, магнитостатично и електромагнитно.

С увеличаване на честотата на сигнала се използва изключително електромагнитно екраниране. Действието на ЕМ екрана се основава на факта, че високочестотният ЕМП се отслабва от създаденото от него поле с обратна посока (благодарение на вихровите токове, образувани в дебелината на екрана).

Ако разстоянието между екраниращи вериги, проводници и устройства е 10% от една четвърт дължина на вълната, тогава можем да приемем, че EM връзките на тези вериги се осъществяват поради обикновени електрически и магнитни полета, а не в резултат на пренос на енергия в космоса с помощта на EMW. Това дава възможност да се разглежда отделно екранирането на електрически и магнитни полета, което е много важно, тъй като на практика едно от полетата преобладава и не е необходимо да се потиска другото.