Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
Лабораторная работа
Расчет Электромагнитного экрана.
Выполнили: студенты группы 1-ЭТ-4
Ласточкин Н.М. Кодина О.Н. Афанасьев М. А.
Проверил: Базаров
Самара 2012
Краткая информация.
Электромагнитные экраны
Для повышения стойкости и защиты ЭС от неблагоприятного влияния ЭМИ используют электромагнитные экраны. Защитные свойства экранов определяются не толщиной их стенки, электрической проводимостью или магнитной проницаемостью материалов, из которых они изготовлены, а теми нарушениями непрерывности корпусов-экранов, т.е. имеющимися электрическими неоднородностями, на снижение влияния которых на защитные свойства экранов и направлены основные усилия при конструкторской проработке корпусов ЭС. В настоящее время разрабатываются всё более новые виды экранов.
Разработан материал Metaltex представляющий собой материал из металогранулата, нанесенного на гибкую огнеустойчивую основу. Это система гибкой воздухопроницаемой ткани, обеспечивающей защиту от ЭМИ с высокими уровнями национальных стандартов.
Для защиты приемников широкополосных сигналов от воздействий ЭМИ было применено устройство экранирования аппаратуры с нелинейными свойствами – пропускающими слабый сигнал и экранирующий ЭМИ высокой интенсивности. Защитная оболочка была выполнена трехслойной. Два внешних слоя выполнены из радиопрозрачного материала, а в полости между ними находился газ, который ионизировался при воздействии ЭМИ большой мощности и экранировал антенну от энергии помех.
Научно-производственная фирма ‘ФЕРРАТ” предлагает ферритовые радиопоглощающие покрытия (РПП) семейств “Феррилен” и “Феррилар”. Указанные РПП обладают высокими характеристиками поглощения волн в широком диапазоне и предназначены, в первую очередь, для облицовки внутренней поверхности безэховых камер (БЭК), необходимых для проведения испытаний ЭС на электромагнитную совместимость. Однако указанные РПП могут быть использованы и при создании экологически чистых защищенных помещений. При использовании РПП “Феррилен-1” и “Феррилен-2” металлические листы с наклеенными на них ферритовыми плитками (с габаритами 60х60х6,5 мм и массой 33 кг/м²) прикрепляются к стенам и потолку БЭК. Пол для измерения излучаемых испытываемым прибором электромагнитных волн делается металлическим, а при определении помехоустойчивости – покрывается РПП. Для значительного расширения частотного диапазона может быть использовано РПП “Феррилар-5”, отличающийся тем, что на внешнюю поверхность ферритового покрытия наклеивается несколько слоев радиопоглощающих матов, выполненных из базальтовых волокон с определенным количеством полупроводящих нитей.
Специалисты российской фирмы “Тико” разработали защитную краску “Тиколак”, покрытия из которой способны надежно защищать от неблагоприятного воздействия электромагнитных излучений в широком диапазоне частот от нескольких герц до десятков гигагерц. Если излучение на низких частотах, в основном, отражается, то на высоких и СВЧ – большая часть его поглощается, переходя в тепло из-за возникновения вихревых токов. Меняя состав наполнителя (он является предметом ноу-хау), удается управлять соотношением отражение-поглощение. Один слой “Тиколака” толщиной всего в 70 мкм снижает интенсивность ЭМИ в 3-3,5 раза.
Достаточно нанести краску “Тиколак” на внутреннюю или внешнюю поверхность строения или конструкции – и вы получите защитное покрытие, которое во много раз снижает проникающую способность электромагнитного излучения, исходящего от внешних источников, и поглощает электромагнитные волны от различных приборов, находящихся внутри помещения. Кроме того, это защитное покрытие может снижать воздействие геомагнитных бурь.
Краска сохраняет свои качества при температуре от -60 до +150º С, влагостойка, не подвержена воздействию солнечных лучей. Поверх защитного покрытия “Тиколак” можно наносить на любой отделочный материал: обои, краску, вагонку, керамическую плитку и т.д. Защитное покрытие ложится на гипсовые плиты для внутренних перегородок, на панели ДСП, фанеру, ДВП, стеновые панели из ПВХ, различные утеплители и т.п. “Тиколак” нетоксичен, что подтверждено гигиеническим сертификатом Минздрава РФ.
Сфера применения новой краски весьма широка:
• создание экранов для защиты от электромагнитного излучения;
• защита жилых и офисных зданий от соседства линий электропередач, радарных установок, телевизионных, радиовещательных и радиотелефонных станций;
• защита от электростатических зарядов в помещениях и на поверхности оборудования;
• внутренняя обработка автомобилей;
• защита сооружений от воздействия блуждающих токов;
• создание высокоэффективных низковольтных нагревательных элементов;
• антикоррозионное покрытие и герметизация.
Расход краски в зависимости от цели использования составляет 200-
400 г на квадратный метр поверхности. Защитная краска “Тиколак” стоит 50 долларов США за 1 кг (в 20 раз меньше, чем стоят зарубежные аналоги)
Цель работы – изучение электромагнитных экранов и способов его расчета.
Выполнение работы.
В программе Elcut соберем исходную систему состоящую из 2 токопроводящих элемента, воздуха и экрана. А так же задаем начальные характеристики всем элементам и получаем следующую систему в Elcut. После этого решаем данную задачу и проводим контур для исследования, после чего строим график электромагнитного поля
.
Из этого графика видно что после экрана магнитное поле довольно сильно уменьшается. В данной работе мы использовали железный экран, но так как существуют разные способы уменьшения магнитного поля его можно свести к нулю.
Ответы на вопросы.
Для повышения стойкости и защиты ЭС от неблагоприятного влияния ЭМИ используют электромагнитные экраны.
материал Metaltex собой материал из металогранулата, нанесенного на гибкую огнеустойчивую основу.
краска “Тиколак” которой покрывается внешнее и внутренне покрытие экрана.
ферритовые радиопоглощающие покрытия (РПП) семейств “Феррилен” и “Феррилар”
Такая ситуация возможна в том случае если в случае какой либо ошибки или аварии магнитное поле превысило свое расчетное значение. К примеру во время короткого замыкания ток может увеличиваться в десятки раз. Следовательно и магнитное поле так же увеличиться. Но это будет длиться всего несколько секунд.
Потери мощности с экраном будут больше потому что в экране будет наводиться ЭДС индукциив экране, и по экране будет течь ток, который будет создавать свое поле. И в итоге в линии будет наводиться ЭДС само индукции в которое будет уменьшать ток и напряжение в линии.
Технологии снижения заметности (Стелс-технология (от англ. Stealth technology)) — комплекс методов снижения заметности боевых машин в радиолокационном, инфракрасном и других областях спектра обнаружения посредством специально разработанных геометрических форм ирадиопоглощающих материалов и покрытий, что резко уменьшает радиус обнаружения и тем самым повышает выживаемость боевой машины. Следует отметить, что значительного поглощения радиоволн можно добиться только в сантиметровом диапазоне, и гораздо хуже в дециметровом. В силу физики распространения радиоволн сделать объект малозаметным в метровом диапазоне, когда длина волны сравнима с собственными размерами объекта, изменением его формы в принципе невозможно. Также невозможно добиться полного поглощения любого радиоизлучения падающего на объект под произвольным углом, поэтому главной целью при выборе формы является отражение волн в сторону от излучателя - таким образом часть сигнала поглощается специальными покрытиями, а остальная часть отражается в сторону, не позволяя радиоэху вернуться к наблюдающей РЛС (что особенно эффективно против совмещённых приёмопередающих станций).
Технологии снижения заметности являются самостоятельным разделом военно-научной дисциплины «электронные средства противодействия», охватывают диапазон техники и технологий изготовления военной техники (самолётов, вертолётов, кораблей, ракет и т. д.).
По большинству машин, созданных с применением технологий снижения заметности, отсутствуют независимые данные по величине эффективной поверхности рассеяния в различных диапазонах, так как экспертная оценка этой информации может повысить их уязвимость. Часть данных о заметности подобных машин основана на теоретических оценках, также существуют случаи намеренной дезинформации, завышающие, либо, наоборот, занижающие реальное значение ЭПР. Поэтому ко всем оценкам величин заметности малозаметных машин следует относиться с высокой степенью осторожности.
Вывод. Применение экранов способствует защите людей оборудования от электромагнитных волн, с настоящее время видеться активная разработка экранов, материалов для экранов и покрытий для них.