Методика подтверждения характеристик конструкционных материалов для обеспечения ЭМС

В современном мире электроника и вычислительная техника занимают особое место во многих сферах деятельности человека. Однако совместное использование различных электронных устройств может приводить к возникновению нежелательных электромагнитных взаимодействий, которые могут негативно сказаться на работе этих устройств. Одним из способов решения таких проблем является обеспечение электромагнитной совместимости (ЭМС).

С течением времени и с расширением количества устройств, работающих в электромагнитном спектре, учёные и инженеры находят новые решения проблемы ЭМС. Основным методом обеспечения электромагнитной совместимости в части устойчивости к воздействию электромагнитных полей, а также соответствия требованиям к уровню излучаемых помех, является электромагнитное экранирование. Установка экранов на помехоизлучающие элементы обеспечивает разделение сигналов, необходимое для функционирования радиоэлектронной аппаратуры. Кроме того, она повышает избирательность приёмников, помехозащищённость чувствительной аппаратуры, чистоту сигнала генераторов, точность работы приборов. Правильный выбор метода, материала экрана и его конструкции очень важны на начальном этапе проектирования. Именно он будет определять возможность успешного прохождения испытаний на ЭМС и качественного функционирования разрабатываемой аппаратуры.

Промышленность выпускает огромное разнообразие материалов для обеспечения ЭМС. Это конструкционные изделия, предназначенные для улучшения экранирования, поглотители электромагнитных волн, а также электрорадиоизделия: дроссели, специальные фильтры, специальные полупроводниковые приборы. Мы подробно рассмотрим конструкционные материалы, которые поставляет наша компания, а также метод подтверждения коэффициента экранирования. Их можно разделить на прокладки, контактные пружины, ткани, компаунды, ферритовые изделия, а также их комбинации.

Учитывая скорость появления новых материалов в промышленности, невозможно заранее знать обо всех их свойствах, поэтому наша лаборатория разработала методику подтверждения некоторых характеристик экранирующих материалов. Метод основан на стандарте MIL-STD-285.

Подтверждение коэффициента экранирования листовых материалов проводилось следующим образом. Перед проведением измерений специалисты провели калибровку измерительной системы. Далее в безэховой камере установили друг напротив друга соосно приёмную и измерительную антенны с известными характеристиками (рис. 1).

Схема метода подтверждения некоторых характеристик экранирующих материалов — Схема предоставлена АО «Тестприбор»

Измерялся коэффициент связи между антеннами в исследуемом частотном диапазоне. После чего передающая антенна и генератор сигналов устанавливались в камере, а приемная антенна устанавливалась вне камеры (рис. 2).

В технологическое отверстие камеры последовательно устанавливались исследуемые образцы материалов, там же проводились измерения. Затем специалисты сравнивали полученные значения с коэффициентом связи антенн без экрана между ними и вычисляли коэффициент экранирования.

Этот метод пригоден также для оценки эффективности применения проводящих прокладок.

Прокладки помещают между камерой и стальной пластиной с известным коэффициентом экранирования, и по ухудшению этого коэффициента можно точно понять эффективность применения той или иной прокладки.

С помощью этого способа мы проверили несколько образцов материалов, и результаты подтвердили заявленные значения.

Благодаря появлению на рынке новых конструкционных материалов, разработчикам становится проще обеспечить необходимые требования, но сложнее разобраться в многообразии предлагаемых продуктов. Наша компания обладает собственной испытательной лабораторией, способной подтвердить качество поставляемых материалов, что позволяет предлагать на рынке комплексные решения проблем ЭМС.

На правах рекламы

Авторы: Дмитрий Гришин, Игорь Гусев, инженеры-испытатели АО «Тестприбор». Схемы предоставлены АО «Тестприбор».