3.5. Воздействие электромагнитного излучения

Причиной воздействия излучения являются электромагнит­ные волны, излучаемые токовым контуром и распространяю­щиеся в окружающем пространстве со скоростью света с = 300000 км/с (см. рис. 3.26, а). Между длиной волны λ и часто­той f существует известная связь:

(3.21)

При х>λ/l или же х>с/2πf соблюдаются условия даль­него поля. Эти условия необходимо учитывать при частоте 1 МГц на расстоянии х = 50 м, а при частоте 1 ГГц - на расстоя­нии х = 5 см от источника (при частоте 10 МГц х = 5 м, а при f = 100 МГц х = 0,5 м). Напряженность электрического поля на расстоянии х от источника

Рис. 3.26. Электромагнитное влияние на контур длиной l без экрана (а) и с экра­ном S толщиной d (б)

мощностью Р может быть определена из соотношения

, (3.22)

При воздействии электромагнитной волны на электропроводные объекты вследствие антенного эффекта возникают высокочастотные напряжения, непосредственно или косвенно являющиеся помехами в сигнальных контурах. Приближенно индуктируемая ЭДС в антенне рассчитывается

, (3.23)

- эффективная длина антенны.

Длина зависит от размеров устройства, обладающего антенными свойствами (D_L и l на рис. 3.26, а) и длины падающей волны. Для конкретных объектов она определена в нормах DIN/VDE0848, ч.1. Например, при частоте f=300 МГц, Е_х=10В/см, l = 0,1 м, l=0,2 м, напряжение U_st = 2 В.

Защитой от электромагнитного поля, как для ослабления излучения, так и для уменьшения проникновения, служат экранирующие стенки, устанавливаемые между источником и приемником (рис. 3.26, б). Такой стенкой напряженность падающего поля уменьшается от значения Е₀ до значения Е₁. Это обусловлено, с одной стороны, поглощением энергии поля в материале экрана, а с другой - отражением падающей волны. Затухание зависит от толщины экрана, электропроводности и магнитной проницаемости материала, частоты излучения.

Вопросы для самопроверки

1. Какие виды возможных связей между контурами и какие виды возможных путей проникновения помех вам известны?

2. Какие существуют способы снижения гальванического влияния и проникновения электромагнитных помех из одного контура в другой?

3. Какие существуют способы снижения гальванического влияния и проникновения электромагнитных помех по цепям заземления?

4. Какие существуют способы снижения емкостного влияния и проникновения электромагнитных помех из одного контура в другой?

5. Какие существуют способы снижения емкостного влияния контуров с общим проводом системы опорного потенциала?

6. Какие существуют способы снижения емкостного влияния токовых контуров с большой емкостью относительно земли?

7. Чем опасно емкостное влияние молнии на сигнальные линии?

8. Какие существуют способы снижения индуктивного влияния и проникновения электромагнитных помех из одного контура в другой?

9. В чем состоит опасность индуктивного влияния разряда статического электричества на корпус прибора?

10. В чем состоит опасность индуктивного влияния разряда молнии в молниеотвод при наличии вблизи сигнальных линий?

11. В чем состоит опасность индуктивного влияния тока молнии на электрический контур внут­ри здания образованный проводами питания и сигнальными линиями при ударе молнии в молниеприемник здания?

12. При каких параметрах помехи начинают соблюдаться условия «дальнего поля»?

13. Назовите способы снижения помех от излучения электромагнитного поля.