Корпус радиоэлектронной аппаратуры

Известен экран-гаситель локационных электромагнитных лучей, содержащий сотовую структуру из полированных внутри ячеек, каждая из которых имеет форму правильного многогранника, выполненного в виде усеченной шестигранной пирамиды и заканчивающегося со стороны защищаемого объекта пустотелым параболоидом вращения, и имеющий общее радиопрозрачное покрытие из стеклоткани 1.Данное устройство работает на принципе уменьшения эффективной величины коэффициента отражения и следовательно ослабления отраженного электромагнитного луча за счет многократных отражений, но требует диэлектрического покрытия корпуса аппарата,например из стеклоткани.Известны экраны, работающие как на принципе отражения энергии электромагнитного поля металлической поверхностью, так и поглощения энергии электромагнитного поля в приповерхностном слое металла и преобразования ее в тепло 2.При распространении потока электромагнитной энергии в виде плоской электромагнитной волны электрическая и магнитная составляющие совпадают по фазе и направлены перпендикулярно фронту волны. Поглощение энергии электромагнитного поля обусловлено вихревыми токами, вызванными тангенциальной составляющей переменного магнитного поля, падающего на металлическую поверхность.Распределение тангенциальной составляющей напряженности Н магнитного поля по глубине металлической пластинки при падении электромагнитного поля синусоидальной формы определяется выражением Зс ГДС Но - амплитуда НЗПРЯЖСННОСТИ магнитного ПОЛЯ на МСТЗЛЛИЧССКОЙ ПОВСрХНОСТИ, ОбуСЛОВЛСННОГО ВНСШНИМ ИСТОЧНИКОМ (ИНДуКТОрОМ, излучающей антенной И Т.П. )2 - координата, ОТСЧИТЫВЗСМЗЯ ОТ ПОВСрХНОСТИ ВГЛубЬ проводникаО) - угловая частота электромагнитного ПОЛЯЮбдод глубина проникновения магнитного поля в проводящую среду в случае пренебрежения током смещения но - магнитная постоянная ц - относительное значение магнитной проницаемости металлаС - ЭЛСКТрОПрОВОДНОСТЬ МСТЗЛЛЗ. С учетом ТОКОВ СМСЩВНИЯ В МТЗЛЛС глубина ПрОНИКНОВСНИЯ магнитного ПОЛЯ8 - относительная величина диэлектрической проницаемости металла, обусловленная вязанными носителями тока 5 - постоянная затухания, равная мнимой части комплексного волнового числа 1 4постоянная распространения электромагнитного поля в металле.Глубина проникновения магнитного поля в металл принята равной обратной величине постоянной затухания (формула (3. Для металлов вплоть до частот 1014 Гц и более от С воза)определена по формуле (2).Плотность 3 вихревых токов в Металлической пластинке направлена вдоль поверхно СТИ И согласно ПСРВОМУ УРЗВНВНИЮ Максвелла РЗСПРСДВЛСНИВ ПЛОТНОСТИ тока ПО ГЛубИНСПРОНИКНОВВНИЯ магнитного ПОЛЯ равна 2НОШСНИС 1, ПОЭТОМУ ДЛЯ ВСВГО диапазона радиочастот глубина ПРОНИКНОВСНИЯС УЧСТОМ УРЭВНВНИЯПЛОТНОСТЬ ПОГЛОЩСННОГО потока Р 1 электромагнитной ЭНСрГИИ, выделяемой в единице объема в виде тепла, определена по формуле 2 32 Н 2 7 2 Р 11 З е 151 п 2 ш . (7) С сА с АС Эффективное значение поверхностной плотности поглощенного потока Рп, приведенной к единице площади поверхности металлической пластинки и выделяемой в виде теп ла, определена ИЗ выраженияУравнение (8) получено после интегрирования уравнения (7) по координате 2 от О до и усреднения за период.На основании уравнения (8) с учетом выражения (2) сделан вывод, что поверхностная плотность поглощенного потока, приведенная к единице площади поверхности, обратно пропорциональна корню квадратному из величины проводимости металла б и прямо пропорциональна корню квадратному из величин угловой частоты о) электромагнитного поля и магнитной проницаемости среды, т.е. с увеличением частоты шувеличивается доля поглощенного потока при одинаковой амплитуде напряженности магнитного поля.Но, с другой стороны, известно, что металлические поверхности обладают на высоких частотах достаточно высоким коэффициентом отражения, - в видимой области спектра многие металлы обладают зеркальным отражением. Так, из рещения уравнения Максвелла для тангенциальных составляющих электромагнитной волны синусоидальной формы с помощью представления ее в комплексном виде уравнения для коэффициента отражения от диэлектрических сред и металлов совпадают после замены диэлектрической проницаемости в диэлектрике на приведенное комплексное значение е в металле 4составляющая диэлектрической проницаемости металла, обусловленная способностью свободных электронов экранировать заряды, создаваемые в металле.Коэффициент отражения г от поверхности металла, определенный как отношение плотностей потоков отраженной и падающей волн, равен 4Известен корпус радиоэлектронной аппаратуры, на котором расположено покрытие из ферромагнитного материала, например железа, с начальным значением относительной магнитной проницаемости ц 2 20, толщина покрытия выбрана равной или больше глубины проникновения магнитного поля, определяемой формулой (2) 5.В устройстве покрытие выполнено из ферромагнитного материала с большим удельным сопротивлением.Недостатком известного устройства является низкий коэффициент преобразования энергии электромагнитного поля, падающего на поверхность среды, в тепло и малая частота электромагнитного поля, обычно не превышающая 100 кГц 1 МГц, при которой практически отсутствует отражение энергии электромагнитного поля от поверхности покрытия.Известен экран-гаситель локационных электромагнитных лучей, содержащий сотовую структуру из полированных внутри ячеек, каждая из которых имеет форму правильного многогранника, выполненного в виде усеченной шестигранной пирамиды и заканчивающегося со стороны защищаемого объекта пустотелым параболоидом вращения, и имеющий общее диэлектрическое покрытие из стеклоткани (прототип) б.Данное устройство работает на принципе уменьшения эффективной величины коэффициента отражения и, следовательно, ослабления отраженного электромагнитного луча за счет многократных отражений, но требует диэлектрического покрытия корпуса аппарата, например из стеклоткани.Для оценки коэффициента преобразования энергии электромагнитного поля в тепло определено реактивное и активное сопротивление среды методом комплексного переменного.Система уравнений Максвелла для линейных сред решена в общем виде и получено дифференциальное волновое уравнениеГДС В КЗЧССТВС фуНКЦИИ П МОЖСТ выступать НЗПРЯЖСННОСТЬ магнитного ПОЛЯ Н И СГО ИНДУКЦИЯ В, НЗПРЯЖВННОСТЬ ЭЛСКТрИЧССКОГО ПОЛЯ Е И ЭЛВКТРИЧССКЗЯ ИНДУКЦИЯ В, ПРИЧСМкоэффициенты в уравнении (12) остаются без изменений, а особенности решения уравнения (12) для различных функций определены из граничных и начальных условий 7.Уравнение (12) решено для комплексного магнитного поля Н (точка над символом обозначает запись функции в комплексном виде). Применяя функцию комплексного переменного, уравнение ( 12) для плоской электромагнитной волны приведено к видуУравнение (13) решено методом характеристик через параметр р и получено, что 2 2 Р ( еоедод 3 шбдодз (14) 2 где величина р в комплекснои плоскости представлена через координаты а и в2 Модуль величины р размещается во втором квадранте комплекснои плоскости И по теореме Пифагора равенУгол ос, образованный между направлением р и положительным направлением оси абсцисс, равена угол (р, образованный между направлением р и положительным направлением оси абсЦисс равенФд- ОШ На основании уравнений (18)-(2 О) величина р в комплексном виде равна(23) а ПрИМСНЯЯ уравнение 1 со 52 х Б(1 со 52 х ) (24) ПОЛУЧСНО, ЧТО ос СО 2 (25)Для нахождения распределения вихревого электрического поля в среде применено первое уравнение Максвелла, которое для плоской электромагнитной волны принимает видВ комплексном виде уравнение (26) принимает вид