43. Эффективность экранирования элементарного магнитного диполя шаровым экраном
44.Расчет эффективности магнитного экранирования замкнутого излучателя реальным экраном
При произвольной форме экрана и конечных размерах витка с током количественная оценка эффективности экранирования затруднена в такой же сильной степени, как и при экранировании электрического диполя. По этой причине вновь обратимся к простейшему случаю – элементарному (бесконечно малому) витку в центре шарового экрана.
Эффективность шарового экрана с внутренним радиусом R и толщиной стенок d по отношению к бесконечно малому витку с током, т. е. элементарному магнитному диполю, расположенному в его центре, при d << R << λ/(2π) возможно с достаточной для инженерных расчетов точностью определить из соотношения:
где Э0 определяется в соответствии с выражением (7.1) или (7.2); Эпл – эффективность плоского экрана, определяемая из соотношения (7.6).
(7.6)
где
d
– толщина материала; σ – проводимость
материала;
где f
–
частота; μ – относительная магнитная
проницаемость материала.
В области высоких частот, как правило, Э >> Э0, поэтому допустимо считать, что:
Пологая, что при экранировании магнитного диполя при d << R волна в толще стенок экрана плоская и ослабление ее при проникновении сквозь стенки определяется выражением (7.7).
(7.7)
Для эффективности отражения поля магнитного диполя от шарового экрана на высоких частотах можно записать:
(7.8)
Как видим, с повышением частоты эффективность отражения непрерывно растет. При d/σ < 0.1 этот рост происходит прямо пропорционально частоте, а при d/σ > 1 замедляется и далее идет прямо пропорционально корню квадратному из частоты (вследствие изменения δ обратно пропорционально корню квадратному из частоты) [28].
Таким образом, при экранировании источников типа магнитного диполя (катушек с током) на частотах порядка 10 кГц и ниже для получения очень большой эффективности экран должен быть толстостенным. Причем, материал экрана при этом играет существенную роль: здесь предпочтение следует отдавать электротехнической стали.
В случае необходимости экранирования высокочастотных источников магнитного поля (100 кГц и выше) с помощью замкнутого шарового экрана с толщиной стенок 1 мм возможно обеспечить эффективность экранирования не менее 106.
УДАЧИ НАМ