Величина индуктивной связи между двумя круглыми проводниками, располо-

Рис. 20-8. Варианты взаимного расположения катушек индуктивности.

женными параллельно, может быть определена по приближенной формуле

M=4,6-10-lg-

где М - величина паразитной взаимоиндукции, мкгн; I - длина проводника, мм; а - расстояние между центрами проводников, мм.

Формула верна при 1 а.

При различном расположении катушек индуктивности без сердечников величина минимальной связи между ними будет при следующих условиях (рис. 20-8):

для варианта по рис. 20-8, в

.>-(-i)(-+i)

при 6<0,5£>; для варианта по рис. 20-8,6

/.>2D(l-bA)(,+)

при t < 0,5D > b; для варианта по рис. 20-8, в

1/+1 > 2D при IgKi 1;

для варианта по рис. 20-8, г

для варианта по рис. 20-8, д Ь

1,>3D~ -

при 6>Д для варианта по рис. 20-8, е /, > 4D - 6 при 2D> Ь> 0,5D.

(20-7) (20-8)

(20-9) (20-10)

(20-11) (20-12)

Величины паразитных индуктивностей проводников можно взять из табл. 4.

Различные способы экранирования

Кроме развязывающих и фильтрующих цепей, для уменьшения паразитных связей используют различные виды экранов. Экранирование, при котором за пределами данного объема невозможно обнаружить паразитное излучение известными способами, - задача очень трудная и применяется в основном для различных измерительных приборов.

Для экранирования электрического поля надо применять металлические перегородки, надежно соединенные с корпусом прибора. Так как величина паразитных емкостей незначительна, то невелик и ток в экране, и поэтому в первом приближении эффективность экранирования электрического поля не зависит от толщины экрана. Узкие отверстия и щели (если они малы по сравнению с длиной волны) незначительно влияют на экранирующие свойства экрана.

От воздействия постоянного и медленно изменяющегося магнитного поля можно защититься с помощью сплошных экранов из материала с высоким значением р. (рис. 20-9). Такой способ экранирования называют шунтированием магнитного поля.

В случае применения диамагнитных материалов вытеснение магнитного поля происходит вследствие индукции и появ-

ления в экране вихревых токов (рис. 20-10). Из-за поверхностного эффекта глубина проникновения токов в экран зависит от частоты. Однако на частотах выше 1 Мгц для эффективного экранирования магнитных полей можно применять любой мате- риал толщиной 0,5-1,5 мм, а на высоких частотах (выше 10 Мгц) можно применять даже пленки толщиной 30-100 мк. Применение стали для такого рода экранов вносит потери.

Энран

Рис. 20-9. Экранирование при помощи ферромагнитного экрана.

Рис. 20-10. Экранирование при помощи диамагнитного экрана.

проводник, а емкостная составляющая - за счет емкости проходного конденсатора.

Электрическое экранирование проводника, изображенное на рис. 20-11, е, сделано неправильно, так как из-за значительной длины проводника, соединяющего экранирующую оболочку с шасси, в цепь вводится значительная индуктивность. Правильное присоединение экрана к корпусу изображено на рис. 20-11, г.

Рис. 20-11. Различные развязывающие и экранирующие устройства.

а - ДС-фильтр; б - индушивно-емкостный фильтр для повышенных частот с проходным конденсатором; в, г - экранирование проводника неправильное и правильное; д, е - экранирование магнитного поля блоков /4 и £ правильное и неправильное.

Следует иметь в виду, что эффективность электрического экрана очень сильно зависит от величины переходного сопротивления между экраном и корпусом и от частоты, тогда Как для магнитного экрана соединение с корпусом на эффективность экранирования не влияет, а необходимая толщина экрана обратно пропорциональна частоте переменного напряжения. Хотя внутри идеального проводника невозможно существование электрических и магнитных полей, при наличии отверстий в экранах могут возникнуть блуждающие токи. Этими токами можно пренебречь, если отверстия или щели расположены поперек магнитного поля и размеры их не превышают 0,01 .

Различные развязывающие и экранирующие устройства показаны на рис. 20-11. Емкостно-резистивную развязывающую цепочку применяют для сравнительно низких частот (рис. 20-11, а). При повыщении рабочей частоты до десятков мегагерц целесообразнее применять индуктивно-емкостные фильтры (рис. 20-11,6), в которых индуктивность образуется благодаря нескольким ферритрвым трубочкам, надетым на

Соединение двух экранированных блоков А к Б надо произвести, как изображено на рис. 20-11,6, при этом соединительный экранированный провод не должен иметь промежуточного соединения (рис. 20-11, е), так как при этом нарушится равенство токов /пр и /обр и потоков Фпр и Фобр

Фпр-Фобр=?0, (20-13)

а следовательно, и экранирующие свойства оплетки.

Если применяют катушки индуктивности без ферромагнитных сердечников, то для их экравирования необходимо применять экраны, размеры которых соответствуют выражениям:

экр.мин - Dar

экр.мип - кат ~Ь £*кат>

ЗОкат > /кат >

(20-14)

При этом индуктивность уменьшится на 15--20%, а добротность - на 5-10% (при начальном значении Q=100). Размеры катушки, круглого и прямоугольного экранов, соответствующие приведенным выше значениям, показаны на рис. 20-12,

Трансформаторы питания и низкочастотные трансформаторы экранируют лентой из кремНйРТОЙ стали, что снижает роле помех на 5-8 д,б. Однослойный пер!у(аллое-вый экран снижает поле помех до 30 дб, двухслойные пермаллоевые экраны с воздушным зазором -до 50-70 дб и двухслойные пермаллоевые экраны с медной сердцевиной ослабляют паразитное поле

Рис. 20-12. Рекомендуемые соотношения размеров для круглого н прямоугольного экранов.

внутри экрана до 75-90 дб. Для обычных трансформаторов питания достаточно эффективным средством уменьшения поля трансформатора является применение алюминиевого витка поверх катушки и сердечника. Его можно рассматривать как часть двухслойного экрана магнитопровод - виток.

Особенно тщательно надо выбирать параметры и конструкцию различных многозвенных фильтров. Если ни одним из перечисленных рыфе способов не удается устранить паразитные связи, то приходится изменять компоновку элементов принципиальной схемы.

20-5. ВЛИЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ПАРАМЕТРЫ АППАРАТОВ И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ

В процессе эксплуатации радиоэлектронной аппаратуры происходит изменение ее выходных параметров из-за воздействия окружающей среды! На аппаратуру влияет изменение температуры, давления и влажности, ветер и различные виды осадков, солнечная и проникающая радиация, различные биологические среды, (грибки, плесень), механические воздействия.

Кроме того, изменение параметров происходит в зависимости от условий хранения и эксплуатации, режимов работы и естественного старения элементов и самой аппаратуры.

пичные за продолжительный период времрг ни (20-30 лет) совокупности метеорологических характеристик. По к!иматическим характеристикам земной шар можно разделить на следующие зоны: умеренная, холодная, сухая, влажная тропическая и субтропическая и высотная.

Зона умеренного климата. Как исключение могут отмечаться температуры ниже -30 и выше -Ь35°С и значения относительной влажности 80% при температура? выше -+-20° С. Климатические условия умеренной зоны послужили основой для выработки характеристик нормальных климатических условий:

Температура окружающего

воздуха . ..... - , г, on-

Атмосферное давление . . 50 ±дО мм рт.ст. Относительная влажность 65 + 15%

воздуха е...... .

Механические воздействия . отсутствуют

Зона холодного климата. Средние значения максимальных температур от -55° до -+-30° С, хотя в некоторых областях возможно длительное значение отрицательной температуры до -70° С. Средняя максимальная влажность 80% при -Ь20° С, сильный ветер до 6 м/сек и более, обледенение и иней.

Зона сухого климата. Перепад температур в течение суток до 40° С, песчаные бури, значительная запыленность воздуха и солнечная инсоляция, относительная влажность около 207о (может падать до нуля), отсутствие конденсации влаги.

Зона влажного тропического и субтропического климата характеризуется повышенной относительной влажностью-до 95% при температуре -Ь35°С, частыми конденсациями влаги, грозами, интенсивным воздействием биологических факторов. Возможно изменение температуры в пределах от -10 до -Ь45°С (максимальные значения) э течение года.

$она высотного климата характеризуется понижен1?Ь1м атмосферным давлением, значительными перепадами температур прп смене времени суток, пониженными температурой и влажностью, увеличением инсоляции и резким снижением запыленности.

Следует иметь в виду, что диапазон изменения различных параметров той или иной климатической зоны может изменяться в очень широких пределах. Поэтому, кроме знания зоны, радо иметь численные значения максимальных средних, максимальных, минимальных средних, минимальных и средних значений метеорологических параметров и их временную характеристику. Значительные изменения климатических параметров, протекающие с небольшой скоростью, оказывают, как правило, намного меньшее влияние, чем быстропротекающие.

Климатические зоны

Одним из главных факторов окружающей среды являются климатические условия (климат). Под климатом понимают ти-

Влиянне влаги

Все тела в атмосфере нормальной влажности покрыты очень тонкой пленкой жидкости толщиной от 0,01 до 0,001 мк. Из-за