Раздел 6. Материалы и элементы конструкций экранов

Материал этого раздела можно найти в [3], с. 87…141. После изучения теоретического материала следует ответить на вопросы для самопроверки, приведенные в конце раздела. Затем следует пройти тренировочный тест № 6. При успешном прохождении тренировочного теста необходимо ответить на вопросы контрольного теста с той же нумерацией.

6.1. Материалы для экранов

Для начала необходимо разобраться, что явилось причиной появления неметаллических материалов для конструирования экранов и перейти к традиционным – металлам (с. 91…96). Следует обратить внимание на то, что материалы различаются не только своими свойствами, но и конструкцией (сплошные, сеточные, фольговые), а также технологией изготовления, например металлизация поверхностей.

Следует правильно формулировать условия выбора металлических мате-риалов. При этом необходимо выделить магнитные и немагнитные материалы, понимать, в каких частотных интервалах, в каких режимах и за счет какого эффекта осуществляется экранирование.

Особо следует изучить преимущества стали и когда они теряются, уметь оценивать их количественно. При этом нельзя забывать о возможности возникновения резонансных явлений. Необходимо отметить, что не всегда выбор толщины экрана определяется необходимой степенью ослабления помех, а требованиями прочности и жесткости конструкции.

Сеточные материалы. Это тоже металлические материалы. Необходимо знать их преимущества и недостатки, а также в результате чего, главным образом, проявляются их экранирующие свойства, уметь количественно оце-нивать их эффективность. Параметрами сетки, определяющими ее экрани-рующие свойства, явля­ются: шаг сетки s, равный расстоянию между соседними центрами проволоки, радиус проволоки r и удельная проводимость материала сетки. Различают густые и редкие сетки. К первым относят­ся сетки, для которых s / r 8, у вторых -s / r > 8.

Фольговые материалы (или электрически тонкие материалы). Исходя из определения, которое надо знать, необходимо рассмотреть те процессы, которые определяют экранирование. Как и ранее, следует проводить анализ на возможность возникновения резонансных явлений, а также представлять их конструктивное воплощение.

Металлизация поверхностей. В этом случае технология получения таких устройств является главенствующим фактором. Это приводит к необходимости рассмотреть процесс металлизации, учитывая, как на экранирование влияет выбор подложки, а также наносимые на подложку материалы. Следует обратить внимание, что эффективность экранирования металлизированным слоем ниже, чем сплошным листом той же толщины, и понимать почему.

Далее следует перейти к неметаллическим материалам. Они в своем большинстве могут иметь металл в том или ином виде. Рассмотрим их [3], с. 93, 94, 97 …103.

Токопроводящие краски. Необходимо знать их преимущества и недостатки, а также состав и технологию изготовления таких экранов, уметь проводить количественную оценку их эффективности.

Стекла с токопроводящим покрытием. Прежде всего, следует обратить внимание на область применения таких экранов, затем на материалы, использу-емые для них. Необходимо уметь оценивать их толщину для обеспечения заданной эффективности экранирования.

Специальные ткани. Несмотря на то, что такие материалы в конструкциях РЭС не используются, знать их надо, так как они используются при испытаниях или в исследовательской практике.

Радиопоглощающие материалы (РПМ). Радиопоглощающие материалы не относят к экранирующим материалам, хотя некоторые из них выпускаются на металлической основе, которая при тщательном соединении ее частей и эле-мен­тов может служить экраном. Поглощаю­щим материалом экран обычно покрывают с основной целью уменьшения отражений радиоволн внутри него. Необходимо понимать, для чего они используются в РЭС, от чего зависит их экранирующий эффект, какие материалы используются, как они клас-сифицируются, какова их конструкция.

Электропроводный клей. Фактически речь идет об использовании прог-рессивного метода формообразования, который решает задачу обеспечения герметичности стыков и швов в смысле экранирования. Необходимо знать состав клея и область его применимости.

Проводящие пластмассы. Проводящие пластмассы обеспечивают экра-нирование за счет введения проводящего наполнителя. Преимущества приме-нения проводящих пластмасс объясняются отсутствием трещин, коррозии и отслаивания поверхностного слоя, влияющих на качество экранирования и долговечность изделия. В качестве наполнителей используются смеси графита с карбоволокном, алюминия с углеродом, никеля с графитом, проводящая стеклоткань и т. д. Основой для изготовления подобных пластмасс являются термопластичные полимеры типа пропилена, полистирола и т. д. Для защиты изделий от статического электричества широко применяются в качестве прово-дящего покрытия карбоновые пластины – графит.

Следует иметь в виду, что свойства пластмассовых кожухов с высокой электропроводностью приближаются к свойствам металлических кожухов, так как теряется характерная для пластмасс электроизоляционность.