CAMPURI PERTURBATOARE

1. CAMPURI ELECTROSTATICE CAMPURI STATICE CAMPURI MAGNETOSTATICE CAMPURI PERTURBATOARE UNDE ELECTROMAGNETICE • receptorul se gaseste la mare distanta de antena (zona indepartata) • lungimea de unda a campului este mult mai mica decat dimensiunile domeniului de definitie CAMPURI VARIABILE CAMPURI CUASISTATIONARE CAMPURI MAGNETICE CAMPURI ELECTRICE • receptorul se gaseste in imediata vecinatate a unei antene (zona apropiata) • variatia de camp are loc intr-un timp mai mare decat timpul de propagare in interiorul domeniului de definitie (lungimea de unda a campului e mai mare fata de dimensiunile domeniului de definitie) CEM - CURS 7

2. Campurile cuasistationare pot fi considerate ca o succesiune in timp de campuri stationare cu aceeasi distributie in spatiu, Ev(x,y,v) respectiv Hv(x,y,z), care se deosebesc intre ele numai ca marime, printr-un factor constant. Distanta fata de antena Domeniul de definitie al zonei de influenta Viteza de variatie a campurilor Zona apropiata(in domeniul timp) – campurile la care intervalul de timp in care are loc variatia de camp este mai mare decat timpul de propagare in interiorul domeniului de definitie Zona apropiata(in domeniul frecventa) – campurile a caror lungime de unda este mai mare fata de dimensiunile domeniului de definitie CEM - CURS 7

3. Er H  r E  Considerand un dipol Hertz î – valoarea de varf a curentului l – lungimea dipolului Z0 – impedanta de unda a vidului CEM - CURS 7

4. Zona departata r >>/2 Se poate neglija componenta Er fata de E • ComponenteleE si Hsunt dispuse in spatiu perpendicular una pe cealalta si sunt orientate transversal pe directia de propagare • Cele doua componente variaza sinfazic, raportul lor fiind constant in timp si in spatiu CEM - CURS 7

5. Zona apropiata r <</2 Impedanta de unda echivalenta • Are un caracter capacitiv, ceea ce presupune existenta unui camp de impedanta mare si anume, un camp electric in apropierea antenei dipol • Densitatea de energie in zona apropiata este preponderent de natura electrica • In timp ce campul magnetic H ramane transversal si in zona apropiata, campul electric E are o componenta suplimentara Er. In aceasta zona, E si H sunt defazate cu 90° datorita factorului j. CEM - CURS 7

6. Pentru un dipol magnetic, prin analogie, impedanta de unda este: • In zona departata Z0=377  • In zona apropiata • Are un caracter inductiv, ceea ce presupune existenta unui camp de impedanta mica si anume, un camp magnetic in apropierea antenei cadru • Densitatea de energie in zona apropiata este preponderent de natura electrica • Cele doua componente, electrica si magnetica, sunt perpendiculare una pe alta si orientate transversal pe directia de propagare in zona departata. • In zona apropiata campul electric ramane transversal in timp ce campul magnetic capata o componenta transversala Hr. CEM - CURS 7

7. Dipol magnetic (dipol Fitzgerald) Dipol electric (dipol Hertz) Sunt structuri complementare care in zona departata poseda aceiasi structura matematica CEM - CURS 7

8. ECRANAREA CAMPURILOR STATICE 1. CAMPURI ELECTROSTATICE • Prin introducerea unei sfere goale conductoare in camp electrostatic apare o redistribuire a sarcinilor electrice din materialul sferei determinand anularea campului electric rezultant din interior • Factorul de atenuare al unui astfel de ecran conductor fara imbinari este infinit. • Invelisurile dielectrice poseda si ele un anumit efect de ecranare fata de campurile electrostatice. • Factorul de atenuare cu d grosimea peretelui si D diametrul sferei CEM - CURS 7

9. 2. CAMPURI MAGNETOSTATICE • In acelasi mod in care campurile electrostatice pot fi atenuate prin ecrane dielectrice de mare permitivitate si campurile magnetostatice pot fi ecranate de invelisuri feromagnetice cu permeabilitate magnetica ridicata. • In cazul ecranelor cu pereti grosi si permeabilitate magnetica ridicata, datorita refractiei liniilor de camp la suprafata de separatie dintre cele doua medii, fluxul magnetic circula cu precadere prin pereti. • Factorul de atenuare cu d grosimea peretelui si D diametrul sferei CEM - CURS 7

10. ECRANAREA CAMPURILOR CUASISTATIONARE • CAMPURI ELECTRICE CUASISTATIONARE • Ecranarea are loc similar ca la campurile electrostatice, prin redistribuirea sarcinilor. • La cresterea frecventei, datorita aparitiei unui defazaj, factorul de atenuare devine finit Interstitii Ecran ineficient cu potentiale diferite, flotante Legaturi de egalizare a potentialelor CEM - CURS 7

11. 2. CAMPURI MAGNETICE CUASISTATIONARE Incinta de ecranare conductoare Se induc tensiuni in peretii ecranului Rezulta curenti prin peretii ecranului Camp magnetic variabil in timp Se induce un camp magnetic – camp de reactie Campul rezultant are o intensitate mai mica CEM - CURS 7

12. Interstitii Pot provoca perturbatii suplimentare Ecran ineficient Legaturi de egalizare a potentialelor Ecran optimal CEM - CURS 7

13. OBSERVATII. • Cu cat conductivitatea materialului unui ecran este mai mare, cu atat mai mari sunt curentii care circula prin acesta la aceleasi intensitati ale campului si cu atat este mai mare atenuarea ecranului. • Eficacitatea ecranului pentru campuri magnetice cuasistationare tinde catre infinit odata cu cresterea frecventei. • Valoarea factorului de atenuare al unui ecran la protectia impotriva campurilor magnetice cuasistationare depinde de: • Frecventa • Grosimea ecranului • Conductivitate • Permeabilitate • Geometria ecranului CEM - CURS 7

14. ECRANAREA CAMPURILOR NESTATIONARE (UNDE ELECTROMAGNETICE) • Cand ecranul se gaseste in campul indepartat al emitatorului, in cazul undelor electromagnetice apare atat un camp magnetic de reactie cat si un camp electric de reactie. J=EI EI Curenti de deplasare Unda incidenta HI Camp magnetic de reactie HR Unda reflectata Camp electric solenoidal ER In peretele ecranului, campul electric incident si cel reflectat se compenseaza reciproc CEM - CURS 7

15. MATERIALE PENTRU ECRANE • CARACTERISTICI GENERALE: • Materiale care prezinta conductivitate suficient de mare • Materiale care sunt in stare sa creeze campuri de reactie prin influenta sau inductie • Trebuie sa se tina cont de variatia cu frecventa a permitivitatii si permeabilitatii materialelor • Trebuie sa se tina cont de efectul neliniar al fenomenului de saturatie • La materialele prelucrate prin deformare trebuie sa se ia in considerare faptul ca permeabilitatea reala e mult sub cea data in cataloage pentru materialele neprelucrate. CEM - CURS 7

16. VARIANTE UTILIZATE: • Materiale neferoase (cupru) • La frecvente mici are factor de atenuare mai mare • La frecvente foarte mici nu are efect asupra campurilor magnetostatice • La frecvente mari are un factor de atenuare mai mic decat al materialelor feromagnetice • Materiale feromagnetice (fier, otel inoxidabil) • La frecvente foarte mici ecranul de fier prezinta o oarecare eficacitate • La frecvente mari factorul de atenuare creste • Otelul inoxidabil, datorita rezistivitatii mari si proprietatilor lor paramagnetice asigura o atenuare relativa mai mica CEM - CURS 7

17. VARIANTE CONSTRUCTIVE: • Impletituri metalice (la cerinte foarte reduse privind eficacitatea ecranarii) • Armaturile din fier beton ale cladirilor • Materiale plastice conductoare • Depuneri metalice transparente pe sticla • Tesaturi din fir metalic CEM - CURS 7

18. ACCESORII ALE ECRANELOR • Etansari electromagnetice pentru imbinari (interstitiile usilor si imbinarile dintre panourile de ecranare) • Trebuie sa asigure suntarea, respectiv scurtcircuitarea unui interstitiu din ecran printr-o rezistenta ohmica repartizata si cu o grosime cat mai mica • Alte elemente importante sunt: elasticitatea pe termen lung, pierderea elasticitatii in timp prin mentinerea in stare comprimata, compatibilitatea din punct de vedere galvanic cu suprafetele de contact (rezistenta la coroziune) • Sortimente: • Riglete elastice de contact • Elastomeri conductori • Tesaturi din impletitura de sarma CEM - CURS 7

19. Strapungeri tubulare, ferestre fagure, table perforate Ax izolat Ax metalic Trecere etansa pentru IF in cazul axelor de actionare CEM - CURS 7

20. Portiuni de ferestre fagure realizate pentru diferite frecvente CEM - CURS 7

21. Filtre de retea si pamantari • Toate conductoarele de alimentare cu energie, cat si cele de comanda care intra si ies din incinta ecranata trebuie prevazute cu filtre • Rigletele elastice de contact ale usilor, ferestrele fagure si filtrele de retea trebuie sa fie foarte bine corelate unele cu altele • Trebuie sa fie amplasate intr-o singura zona, foarte apropiate unele de altele, pentru eliminarea curentilor de egalizare in peretele ecranului • Pentru asigurarea unei legaturi de rezistenta mica a tuturor ecranelor cablurilor si a pamantarii incintei, se recomanda intarirea peretelui ecranului in zona comuna de patrundere, printr-o placa masiva de cupru CEM - CURS 7

22. CEM - CURS 7

23. Incaperi ecranate • Servesc • Pentru evitarea interferentelor magnetice exterioare (la masuratori sensibile) • Pentru limitarea in spatiu a emisiilor perturbatoare la zona in care se produc • Exemplu: laboratoarele de inalta tensiune ecranate: • Trebuie sa asigure masuratori foarte sensibile de descarcari partiale • Sa asigure si incercarile la impuls de tensiune traznet CEM - CURS 7

24. Constructiv • Placarea cu fasii de folie de cupru lipite intre ele • Constructii sudate autoportante din tabla de otel • Constructii modularizate obtinute din elemente prefabricate, fixate intre le cu suruburi CEM - CURS 7

25. Camere anechoice • Placate cu elemente absorbante • Dielectrici sau feromagnetici cu pierderi • Spuma poliuretanica impregnata cu vopsea conductoare pe baza de carbon • Placi de ferita CEM - CURS 7

26. CEM - CURS 7