Электромагнитное экранирование

13-05-2015

Под электромагнитным экранированием понимается комплекс мер, ограничивающих область распространения электромагнитных волн (сигналов). Это необходимо для:

  • обеспечения защиты людей от недопустимого для человеческого организма уровня электромагнитного воздействия;
  • исключения негативного взаимовлияния (создания индустриальных радиопомех) различных передающих и приемных радиоэлектронных устройств;
  • защиты информации в помещениях и технических каналах от несанкционированного съема;
  • обеспечения благоприятной электромагнитной обстановки вокруг работающих электроустановок и сверхвысокочастотных устройств.

 

 

Электромагнитный экран

 

Идеальный экран – никаких утечекЭлектромагнитный экран – это металлическая оболочка, которая используется для исключения влияния экранированного оборудования на другие приборы и людей. Путем окружения такой оболочкой источника переменного электромагнитного поля можно исключить влияние этого источника на устройства, расположенные вне оболочки.

 

Чем выше частота и толщина стенок экрана, тем экранирующее действие выше.

 

Эффективное экранирующее действие достигается при толщине стенок, которая равна длине волны в веществе экрана. Объясняется это тем, что в момент проникновения волны в проводящее полупространство происходит е2p-кратное ослабление поля. Другими словами, на таком расстоянии происходит фактически полное затухание волны. На практике считается, что затухание происходит уже на расстоянии, в два–три раза меньшем по сравнению с длиной.

 

Что касается частоты, то при ее увеличении уменьшается глубина проникновения (длина волны) электромагнитного поля в проводнике.

 

Зависимость глубины проникновения электромагнитного поля для различных материаловДля экранирования высокочастотных полей (радиочастоты) не нужно использовать экраны из ферромагнитных материалов, которые являются нежелательными из-за того, что их магнитная проницаемость зависит от напряженности магнитного поля и явления гистерезиса. Как правило, в данном случае для экранирования применяются хорошо проводящие материалы, например, медь или алюминий.

 

В случае промышленной частоты (50 Гц) медный экран уже малоэффективен, кроме случая, когда толщина стенок экрана является значительной. Объясняется это длиной волны на этой частоте в меди, составляющей порядка 6 см. И вот тут уже целесообразно для экранирования выбирать ферромагнитный материал, который благодаря своей высокой магнитной проницаемости обеспечит значительно более быстрое, нежели медь, затухание электромагнитной волны.

 

Бывает полное и частичное электромагнитное экранирование.

 

Экран может состоять из сплошного однородного металла или же представлять собой многослойную конструкцию. Многослойным экран делают для избежания эффекта насыщения. Желательно при этом, чтобы по отношению к экранируемому излучению каждый последующий слой имел начальное значение магнитной проницаемости большее, чем предыдущий.

 

При электромагнитном экранировании происходит потеря части энергии в экране. В связи с этим материал и размеры экрана при его разработке выбираются на основании допустимых потерь, вносимых экраном в экранируемую цепь.

 

 

Экранирование помещений

 

Под экранированием помещений понимают локализацию электромагнитного поля в какой-то отдельной комнате или части помещения для более или менее полного освобождения остальной среды от этого поля. Благодаря этому обеспечивается защита как людей от воздействия электромагнитных полей, так и радиоэлектронных приборов от внешних полей. Кроме того, локализуются собственные излучения этих приборов, это препятствует появлению их в окружающем пространстве.

 

Посредством экранирования помещений, где происходят прием, передача и обработка конфиденциальных данных, возможно снижение уровней электромагнитных излучений до заданных величин, что, в свою очередь, делает почти невозможным несанкционированных съем данной информации.

 

 

Еще статьи по теме экранирования: