Визначення загасання відображення.

Фізичний ефект відображення електромагнітної хвилі пояснюється невідповідністю хвильових опорів середовища і матеріалу екрана. Ця невідповідність виражається ставленням хвильових опорів діелектрика і хвильового опору металу:

(18.12)

Хвильовий опір металу визначається виразом:

(18.13)

де E_m, H_m електрична і магнітна напруженість поля в металі з кінцевим значенням s.

Модуль хвильового опору магнітних екранів більше ніж у немагнітних. Наприклад, на частоті 1МГц, Z_сталі = 1,044 * 10^-2 Ом, Z_меді = 3,72 * 10^-4 Ом,

Z_алюм = 4,83 * 10^-4 Ом.

Хвильовий опір діелектрика можна визначити в трьох випадках:

1. Якщо джерело падаючої хвилі знаходиться в зовнішній частині простору, на значній відстані від екрану, так що падаюча хвиля є плоскою,

тоді m₀ = 4p 10^-7 Гн/м магнітна проникність вакууму.

2. Магнітна хвиля.

Магнітна хвиля, крім поперечних компонент поля, містить поздовжню складову магнітної напруженості поля. У ближній зоні в залежності від типу випромінювача може бути або магнітна або електрична хвиля. Хвильовий опір області для магнітної хвилі визначається виразом:

(18.14)

де l - відстань між стінками екрана, m_r - відносна магнітна проникність.

3. Електрична хвиля. - Крім поперечної складової поля, містить поздовжню складову електричної напр. Для електричної хвилі хвильовий опір тій же частині простору визначимо:

(18.15)

де e_r - відносна діелектрична проникність.

Наприклад, для частоти 106 Гц і l = 10 см

Таблиця 18.1

У діапазоні частот 10 - 10⁸ Гц має місце нерівність

|Z_д^(м)| < |Z_д| < |Z_д^(Е)|. (18.16)

Коефіцієнт екранування за рахунок відображення визначається формулою:

(18.17)

Тоді екранне загасання відображення дорівнює:

(18.18)

Або в іншій формулі:

(18.19)

Де

| K | - постійна вихрових струмів, Z - товщина екрана.

Як випливає з трактування фізичних явищ при відображенні, невідповідність хвильових опорів металу екрану і внутрішнього простору що екранується тим більше, чим більше N. Величина | N | для магнітної хвилі при

F = 10⁶ дорівнює

Таблиця 18.2

Сталеві екрани мають найгірші відображаючі властивості.

Залежність екранного загасання відбиття від частоти, розраховане за формулами для Z = 0,1 мм:

Рис.18.3

Залежність результуючого екранного загасання для z = 0,1

Рис.18.4

До частот 0,9 МГц В_е для мідних екранів вище, ніж для сталевих.

Рис.18.5

Екранне загасання для постійного магнітного поля.

Екранне загасання в області низьких частот (0-100Гц), а також постійного поля має свої особливості.

Для екранів, виконаних з магнітних матеріалів (магнітостатичні екрани) має місце ефект локалізації (стягування) магнітного поля в матеріал екрану. Цей ефект покращує якість екранування і для екранів у формі паралелепіпеда може бути оцінений загасанням:

(18.20)

де h_е - більше з відстаней між внутрішніми стінками екрана, м;

z - товщина екрана.

Коли для низькочастотних екранів, загальна формула екранного затухання буде:

В_э = В_лок + В_погл + В_отр. (18.21)

Наприклад, спеціальний сплав «Арнко» m_к = 3000 при радіусі 40 см і товщиною 1 см Þ В_лок = 31,5 дБ - важкий ® двошаровий.

Рис.18.6

Основними недоліками таких екранів є їх великі масо габаритні характеристики.