RU100338U1 - ELECTROMAGNETIC RADIATION PROTECTION DEVICE - Google Patents

ELECTROMAGNETIC RADIATION PROTECTION DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU100338U1
RU100338U1 RU2010128768/07U RU2010128768U RU100338U1 RU 100338 U1 RU100338 U1 RU 100338U1 RU 2010128768/07 U RU2010128768/07 U RU 2010128768/07U RU 2010128768 U RU2010128768 U RU 2010128768U RU 100338 U1 RU100338 U1 RU 100338U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
screen
waveguides
wave
shielding
polymer
Prior art date
Application number
RU2010128768/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Алексеевич Иванов
Алексей Аркадьевич Двилянский
Андрей Сергеевич Белов
Константин Сергеевич Кощеев
Михаил Николаевич Лисянский
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России)
Priority to RU2010128768/07U priority Critical patent/RU100338U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU100338U1 publication Critical patent/RU100338U1/en

Links

Landscapes

  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

Устройство для защиты от электромагнитного излучения, представляющее собой экранирующую конструкцию, ячейки которой выполнены в виде запредельных волноводов (ЗПВ), отличающееся тем, что дополнено многослойной несущей конструкцией типа «полимер-металл-полимер», внутри которой выполнены технологические неоднородности в виде запредельных волноводов прямоугольной формы, объединенных в сотовые решетки.  A device for protection against electromagnetic radiation, which is a shielding structure, the cells of which are made in the form of transverse waveguides (ZPV), characterized in that it is supplemented by a multilayer carrier structure of the type "polymer-metal-polymer", inside which technological heterogeneities are made in the form of transverse rectangular waveguides forms combined into honeycomb lattices.

Description

Полезная модель относится к области защиты от электромагнитных излучений (ЭМИ) и может быть использована при защите средств электронно-вычислительной техники (СЭВТ) как от внешних воздействий электромагнитного излучения, так и при защите от паразитных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН) СЭВТ.The utility model relates to the field of protection against electromagnetic radiation (EMR) and can be used to protect electronic computers (EECS) both from external effects of electromagnetic radiation and in protection against spurious electromagnetic radiation and interference (PEMIN) EECS.

Известна полезная модель («Многослойный электромагнитный экран», патент RU 85267 U1 Опубликовано: 27.07.2009), представляющая собой многослойный электромагнитный экран, содержащий два размещенных снаружи плоских экранирующих слоя, каждый из которых выполнен из листовой магнитомягкой изотропной стали, и размещенный между ними, по меньшей мере, один объемный экранирующий слой в виде стальной прямоугольной решетки, выполненной с возможностью функционирования ее ячеек в качестве запредельных волноводов по отношению к основной гармонике частоты экранируемого поля, что позволяет осуществлять защиту от низкочастотных ЭМИ.A utility model is known ("Multilayer electromagnetic screen", patent RU 85267 U1 Published: July 27, 2009), which is a multilayer electromagnetic screen containing two externally flat shielding layers, each of which is made of sheet soft magnetic isotropic steel, and placed between them, at least one volumetric shielding layer in the form of a rectangular steel grating made with the possibility of its cells functioning as transcendental waveguides with respect to the fundamental frequency harmonic raniruemogo field that allows for protection against low-frequency electromagnetic radiation.

Недостатком данной полезной модели является относительно низкий коэффициент экранирования электромагнитного экрана и функционирование этого экрана в низкочастотной области.The disadvantage of this utility model is the relatively low shielding coefficient of the electromagnetic screen and the functioning of this screen in the low-frequency region.

Наиболее близким по технической сущности и выполняемым функциям является устройство-прототип («Устройство для электромагнитного экранирования», патент RU 10973 U1 Опубликовано: 16.08.1999), представляющее собой металлическую сетку, ячейки которой выполнены в виде запредельных волноводов (ЗПВ) конусообразной формы, что позволяет осуществлять защиту от ЭМИ в диапазоне частот от 10 МГц до 900 МГц, и может быть использовано в самых различных областях.The closest in technical essence and the functions performed is the prototype device ("Device for electromagnetic shielding", patent RU 10973 U1 Published: 08.16.1999), which is a metal grid, the cells of which are made in the form of transcendental waveguides (CST) of a conical shape, which It allows protection against electromagnetic radiation in the frequency range from 10 MHz to 900 MHz, and can be used in various fields.

Недостатком этого устройства-прототипа является относительно низкий коэффициент экранирования электромагнитного экрана и функционирование этого экрана в диапазоне частот от 10 МГц до 900 МГц.The disadvantage of this prototype device is the relatively low shielding coefficient of the electromagnetic screen and the operation of this screen in the frequency range from 10 MHz to 900 MHz.

Задачей полезной модели является повышение коэффициента экранирования и расширение частотного диапазона за счет применения многослойной структуры экрана, радиопоглощающих полимерных композитных материалов, технологических неоднородностей, выполненных в виде запредельных волноводов прямоугольной формы, объединенных в сотовые решетки.The objective of the utility model is to increase the shielding coefficient and expand the frequency range due to the use of a multilayer screen structure, radio-absorbing polymer composite materials, technological inhomogeneities, made in the form of transcendent rectangular waveguides combined into cellular gratings.

Эта задача решается тем, что устройство-прототип, представляющее собой экранирующую конструкцию, ячейки которой выполнены в виде запредельных волноводов (ЗПВ), согласно заявляемой полезной модели дополнено многослойной несущей конструкцией типа «полимер-металл-полимер», внутри которой выполнены технологические неоднородности в виде запредельных волноводов прямоугольной формы, объединенных в сотовые решетки.This problem is solved in that the prototype device, which is a shielding structure, the cells of which are made in the form of transcendental waveguides (ZPV), according to the claimed utility model is supplemented by a multilayer carrier structure of the polymer-metal-polymer type, inside which technological heterogeneities are made in the form transcendental waveguides of a rectangular shape, combined in a cellular array.

Перечисленная новая совокупность существенных признаков обеспечивает возможность повышения коэффициента экранирования электромагнитного экрана за счет применения многослойной структуры экрана, радиопоглощающих полимерных композитных материалов, технологических неоднородностей, выполненных в виде запредельных волноводов прямоугольной формы, объединенных в сотовые решетки.The listed new set of essential features makes it possible to increase the shielding coefficient of the electromagnetic screen due to the use of a multilayer screen structure, radar absorbing polymer composite materials, and technological heterogeneities made in the form of transcendent rectangular waveguides combined into cellular gratings.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественным всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного устройства условию патентоспособности «новизна». «Промышленная применимость» полезной модели обусловлена наличием элементной базы, на основе которой могут быть выполнены устройства, реализующие данную полезную модель.The analysis of the prior art made it possible to establish that analogues that are characterized by a set of features identical to all the features of the claimed technical solution are absent, which indicates the compliance of the claimed device with the patentability condition of "novelty". The "industrial applicability" of a utility model is due to the presence of an elemental base, on the basis of which devices that implement this utility model can be made.

Заявленная полезная модель поясняется чертежами, на которых показано:The claimed utility model is illustrated by drawings, which show:

фиг.1 - отражение и преломление ЭМВ, проходящей через экран;figure 1 - reflection and refraction of electromagnetic waves passing through the screen;

фиг.2 - вариант реализации устройства защиты от электромагнитного излучения;figure 2 is an embodiment of a device for protection against electromagnetic radiation;

Работает устройство следующим образом:The device operates as follows:

На экран (фиг.1) с одной стороны падает плоская электромагнитная волна. Согласно (Богуш В.Ф, Лыньков Л.М., Электромагнитные излучения. Методы и средства защиты. - Мн.: Бестпринт, 2003. - стр.119) экранирование происходит благодаря отражению электромагнитной волны от поверхности экрана и затуханию преломленной волны в теле экрана. Пусть у падающей плоской волны P1 векторы электрического E1 и магнитного H1 полей параллельны плоскости экрана. В точке I1, находящейся на границе сред воздух-полимер, волна P1 частично отразится (волна Pотр1) и частично преломится (волна P2). Распространяясь в первом слое экрана, преломленная волна P2 затухает по экспоненциальному закону и к моменту достижения следующей границы раздела сред типа полимер-металл напряженности обоих полей будут в eδэкр/δ раз меньше, чем в точке на поверхности экрана (Ii), где δэкр - толщина стенок экрана, а δ - эквивалентная глубина проникновения. На выходе волны P2 из первого слоя экрана, точка I2, снова произойдет преломление (волна P3) и отражение (волна Pотр2) от границы сред полимер-металл. Преломленная волна P3 войдет во второй слой экрана, а отраженная Pотр2 будет затухать и в точке на внешней поверхности этого слоя экрана напряженности полей будут в eδэкр/δ раз меньше, чем на входе в экран. Преломленная волна P3, распространяясь во втором металлизированном слое экрана, также затухает по экспоненциальному закону и к моменту достижения следующей границы раздела сред типа металл-полимер, точка I3, напряженности обоих полей будут в eδэкр/δ раз меньше, чем в точке I2. На выходе волны P3 из второго слоя экрана, точка I3, снова произойдет преломление (волна P4) и отражение (волна Pотр3) от границы сред металл-полимер. Преломленная волна P4 войдет в третий слой экрана, а отраженная Pотр3 будет затухать и в точке на внешней поверхности этого металлизированного слоя экрана напряженности полей будут в eδэкр/δ раз меньше, чем на входе в этот слой экрана. Преломленная волна P4 также затухает по экспоненциальному закону и к моменту достижения следующей, последней границы раздела сред типа полимер-воздух, точка I4, напряженности обоих полей будут в eδэкр/δ раз меньше, чем в точке I3. На выходе волны P4 из третьего слоя экрана, точка I4, снова произойдет преломление (волна P5) и отражение (волна Ротр4) от границы сред полимер-воздух. Отраженная волна Pотр4 будет затухать и в точке на внешней поверхности этого последнего слоя экрана напряженности полей будут в eδэкр/δ раз меньше, чем на входе в этот слой полимера. Все это время в экране будут происходить отражения волн от границ раздела сред до их полного затухания в теле экрана. В экранируемое пространство будут проникать преломленные волны P5. Их суммарное воздействие определяет напряженности полей E5 и H5 в этом пространстве. При этом все перечисленные процессы сопровождаются потерями энергии волны. Общий коэффициент экранирования определяется выражением (Князев А.Д., Конструирование радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры с учетом электромагнитной совместимости. - М.: Радио и связь, 1989. - cтp.45):On the screen (Fig. 1) a plane electromagnetic wave is incident on one side. According to (Bogush V.F., Lynkov L.M., Electromagnetic radiation. Methods and means of protection. - Mn .: Bestprint, 2003. - p.119) shielding occurs due to the reflection of an electromagnetic wave from the surface of the screen and the attenuation of the refracted wave in the body of the screen . Let the vectors of the electric E 1 and magnetic H 1 fields of the incident plane wave P 1 be parallel to the plane of the screen. At point I 1 , located at the interface between the air-polymer media, the wave P 1 is partially reflected (wave P OT1 ) and partially refracted (wave P 2 ). Propagating in the first layer of the screen, the refracted wave P 2 decays exponentially and by the time the next interface between the polymer-metal media is reached, the intensities of both fields will be e δecr / δ times less than at a point on the screen surface (I i , where δ ecr is the wall thickness of the screen, and δ is the equivalent penetration depth. At the output of wave P 2 from the first layer of the screen, point I 2 , refraction (wave P 3 ) and reflection (wave P sp2 ) from the boundary of the polymer-metal media will again occur. The refracted wave P 3 will enter the second layer of the screen, and the reflected P sp2 will attenuate, and at the point on the outer surface of this layer of the screen the field intensities will be e δecr / δ times less than at the entrance to the screen. The refracted wave P 3 propagating in the second metallized layer of the screen also decays exponentially and by the time the next metal-polymer interface is reached, point I 3 , the intensities of both fields will be e δecr / δ times less than at point I 2 . At the output of wave P 3 from the second layer of the screen, point I 3 , refraction (wave P 4 ) and reflection (wave P sp3 ) from the metal-polymer media boundary occur again. The refracted wave P 4 will enter the third layer of the screen, and the reflected P sp3 will decay, and at the point on the outer surface of this metallized layer of the screen, the field strengths will be e δecr / δ times less than at the entrance to this layer of the screen. The refracted wave P 4 also decays exponentially and by the time the next, last polymer – air interface is reached, point I 4 , the intensities of both fields will be e δecr / δ times less than at point I 3 . At the output of wave P 4 from the third layer of the screen, point I 4 , refraction (wave P 5 ) and reflection (wave P sp4 ) from the boundary of the polymer-air media will occur again. The reflected wave P spr4 will attenuate and at the point on the outer surface of this last layer of the screen, the field strengths will be e δecr / δ times less than at the entrance to this polymer layer. All this time, reflections of waves from the interfaces between the media to their complete attenuation in the body of the screen will occur on the screen. Refracted waves P 5 will penetrate the screened space. Their total effect determines the field strengths E 5 and H 5 in this space. Moreover, all these processes are accompanied by loss of wave energy. The total screening coefficient is determined by the expression (Knyazev A.D., Design of electronic and electronic computing equipment taking into account electromagnetic compatibility. - M .: Radio and communications, 1989. - p. 45):

где ηотр - затухание за счет отражения;where η neg - attenuation due to reflection;

ηпогл - затухание за счет поглощения;η swamp - attenuation due to absorption;

ηмотр - затухание за счет многократных переотражений;η motr - attenuation due to multiple reflections;

Для получения максимального коэффициента экранирования многослойной экранирующей конструкции ее технологические неоднородности предлагается выполнить в виде запредельных волноводов (ЗПВ) прямоугольной формы. Этот выбор обосновывается тем, что при определенных соотношениях между размерами волновода и длиной волны λ. электромагнитного поля возможность его проникновения внутрь экрана практически исключена. Запредельный волновод по отношению к электромагнитной волне на входе ведет себя как фильтр, который эффективно ослабляет колебания на частотах, лежащих ниже известного предела, и в значительно меньшей степени ослабляет колебания на частотах, лежащих выше данного предела. Частота, лежащая ниже известного предела, называется критической частотой запредельного волновода и для волновода прямоугольной формы определяется следующим выражением (Лебедев И.В., Техника и приборы СВЧ. - М.: Высшая школа, 1970. - стр.31):To obtain the maximum shielding coefficient of a multilayer shielding structure, it is proposed to perform its technological inhomogeneities in the form of transverse rectangular waveguides (ZPV). This choice is justified by the fact that for certain ratios between the dimensions of the waveguide and the wavelength λ. electromagnetic field the possibility of its penetration into the screen is practically excluded. The transcendental waveguide with respect to the electromagnetic wave at the input behaves like a filter, which effectively attenuates oscillations at frequencies below a known limit, and to a much lesser extent attenuates oscillations at frequencies above this limit. A frequency below a known limit is called the critical frequency of the transcendental waveguide. and for a waveguide of a rectangular shape is determined by the following expression (Lebedev IV, Technique and devices microwave. - M .: Higher school, 1970. - p.31):

где m и n - индексы, указывающие на количество полуволн вдоль оси x и y сечения волновода;where m and n are indices indicating the number of half-waves along the x and y axis of the waveguide section;

λкр - критическая длина волны;λ cr - critical wavelength;

µ0 - магнитная постоянная;µ 0 is the magnetic constant;

ξ0 - электрическая постоянная;ξ 0 is the electric constant;

с - скорость света;c is the speed of light;

Запредельный волновод направлен во внутреннюю, экранируемую область, для того чтобы не создавать у своего среза локального увеличения напряженности электромагнитных полей и тем самым не снижать своей эффективности. Для снижения неблагоприятного влияния большого отверстия на защитные свойства экранов его заменяют системой малых отверстий, то есть по сути дела сотовой решеткой.The transcendental waveguide is directed to the inner, shielded region, so as not to create a local increase in the intensity of electromagnetic fields at its slice and thereby not to reduce its efficiency. To reduce the adverse effect of a large hole on the protective properties of the screens, it is replaced by a system of small holes, that is, essentially a honeycomb grill.

При моделировании конструкции, экранирующей воздействие ЭМИ, выше было принято ограничение на рассматриваемые формы технологических неоднородностей. Таким образом, выражение для определения качества экранирования такой конструкции с технологическими неоднородностями в виде прямоугольных волноводов, объединенных в сотовую решетку, представляется в следующем виде (Чернушенко, А. М., Конструкции СВЧ устройств и экранов. - М.: Радио и связь, 1983. - стр.145):When modeling the structure that shields the effect of electromagnetic radiation, the restriction on the considered forms of technological heterogeneities was adopted above. Thus, the expression for determining the quality of shielding of such a design with technological heterogeneities in the form of rectangular waveguides combined in a honeycomb array is presented in the following form (Chernushenko, A.M., Designs of microwave devices and screens. - M .: Radio and communication, 1983 . - p. 145):

где AM - аппроксимирующий множитель, определенный на основе экспериментальных данных, полученных в ходе испытаний, зависящий от длины волны и характеристик ЭМИ, представляется следующим выражением (Чернушенко, А. М., Конструкции СВЧ устройств и экранов. - М.: Радио и связь, 1983. - стр.156):where A M is an approximating factor determined on the basis of experimental data obtained during the tests, depending on the wavelength and characteristics of the EMP, is represented by the following expression (Chernushenko, A.M., Designs of microwave devices and screens. - M .: Radio and communication , 1983. - p. 156):

где γ - нормирующий множитель, зависящий от характеристик ЭМИ, определяется с помощью следующего выражения (Чернушенко, А. М., Конструкции СВЧ устройств и экранов. - М.: Радио и связь, 1983. - стр.170):where γ is the normalizing factor, depending on the characteristics of the EMP, is determined using the following expression (Chernushenko, A. M., Designs of microwave devices and screens. - M .: Radio and communications, 1983. - p. 170):

где α - постоянная спада ЭМИ, а β - коэффициент передачи по току. Bmax[дБ] - затухание, вносимое волноводом, представляется следующим выражением (Полонский Н. Конструирование электромагнитных экранов для радиоэлектронной аппаратуры. - М.: Сов. радио., 1979. - стр.105);where α is the EMR decay constant, and β is the current transfer coefficient. B max [dB] - attenuation introduced by the waveguide, is represented by the following expression (Polonsky N. Design of electromagnetic screens for electronic equipment. - M .: Sov. Radio., 1979. - p.105);

где λmin - минимальная длина волны в спектре воздействующего ЭМИ;where λ min is the minimum wavelength in the spectrum of the acting EMR;

а - площадь поперечного сечения волновода.a is the cross-sectional area of the waveguide.

S - ослабление, вносимое волноводом при отражении, определяется с помощью следующего выражения (Григорьев, А.Д., Янкевич В.Б. Резонаторы и резонаторные замедляющие системы СВЧ: численные методы расчета и проектирования. - М.: Радио и связь, 1984. - стр.88):S is the attenuation introduced by the waveguide upon reflection, is determined using the following expression (Grigoriev, A.D., Yankevich V.B. Resonators and resonator slowdown microwave systems: numerical methods of calculation and design. - M .: Radio and communication, 1984. - p. 88):

где к - радиус ближней зоны; where k is the radius of the near zone;

(Ом) - характеристическое сопротивление волновода для волн типа Hmn, определяется с помощью следующего выражения (Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн.- М.: Высшая школа, 1992. - стр.172): (Ohm) is the characteristic impedance of a waveguide for waves of type Hmn, is determined using the following expression (Baskakov S.I. Electrodynamics and propagation of radio waves.- M .: Higher School, 1992. - p. 172):

где zc(Oм) - характеристическое сопротивление среды, которое определяется с помощью следующего выражения (Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн.- М.: Высшая школа, 1992.where z c (Ohm) is the characteristic resistance of the medium, which is determined using the following expression (Baskakov S.I. Electrodynamics and propagation of radio waves.- M.: Higher School, 1992.

- характеристическое сопротивление волновода для волн типа Еmn определяется с помощью следующего выражения (Баскаков С.И. Электродинамика и распространение радиоволн.- М.: Высшая школа, 1992. - стр.172): - the characteristic impedance of the waveguide for waves of type E mn is determined using the following expression (Baskakov S.I. Electrodynamics and propagation of radio waves.- M.: Higher School, 1992. - p. 172):

Г - поправочный коэффициент отражения волновода, зависящий от изменения характеристического сопротивления среды, заполняющей волновод Zc, и характеристического сопротивления волновода для волн различного типа , и определяется с помощью следующего выражения G is the correction coefficient of reflection of the waveguide, depending on the change in the characteristic resistance of the medium filling the waveguide Z c , and the characteristic resistance of the waveguide for waves of various types , and is determined using the following expression

(Фрадин, А. 3. Антенны сверхвысоких частот. - М.: Советское радио, 1957. - стр.480):(Fradin, A. 3. Antennas for microwave frequencies. - M.: Soviet Radio, 1957. - p. 480):

Между волноводами в сотовой структуре существует взаимное влияние. Взаимная связь между волноводами приводит к увеличению полного сопротивления всего экрана, что влечет увеличение коэффициента экранирования всей конструкции в целом. Учет взаимного влияния волноводов друг на друга осуществляется с помощью поправочного коэффициента, определяемого с помощью следующего выражения (Шабунин, С.Н., Соловьянова И.П. Волноводы и объемные резонаторы. - Екатеринбург: Уральский ГТУ, 1998. - стр.220):There is a mutual influence between the waveguides in the honeycomb structure. The interconnection between the waveguides leads to an increase in the total resistance of the entire screen, which entails an increase in the screening coefficient of the entire structure as a whole. The mutual influence of the waveguides on each other is taken into account using a correction coefficient determined using the following expression (Shabunin, S.N., Solovyanova I.P. Waveguides and volume resonators. - Yekaterinburg: Ural State Technical University, 1998. - p. 220):

Далее произведем расчет числа технологических неоднородностей в виде запредельных волноводов прямоугольной формы исходя из критериального коэффициента экранирования (например, мы хотим добиться коэффициента экранирования не менее 80 дБ). Предельное (критериальное) значение коэффициента экранирования сплошного многослойного экрана определяется исходя из выражения (Шапиро, Д.Н. Основы теории электромагнитного экранирования. - Л.: Издательство «Энергия», 1975. - стр.68): Next, we calculate the number of technological heterogeneities in the form of transcendental waveguides of a rectangular shape based on the criterion screening coefficient (for example, we want to achieve a screening coefficient of at least 80 dB). The limit (criterion) value of the screening coefficient of a continuous multilayer screen is determined on the basis of the expression (Shapiro, D.N. Fundamentals of the theory of electromagnetic screening. - L.: Publishing House "Energy", 1975. - p. 68):

где VΣэкв - эквивалентный объем экранирующей конструкции, зависящей от количества и геометрических размеров слоев, образующих экран;where V Σeq - the equivalent amount of shielding, depending on the number and geometric dimensions of the layers that make up the screen;

vэкв - эквивалентный объем одного волновода сотовой решетки;v eq is the equivalent volume of one waveguide of the honeycomb lattice;

NB - необходимое количество запредельных волноводов в сотовой решетке экранирующей конструкции.N B - the required number of transcendental waveguides in the honeycomb lattice of the shielding structure.

Из последнего выражения получаем поправочный коэффициент числа волноводов в сотовой решетке, для обеспечения требуемого качества экранирования, которое представляется следующим выражением:From the last expression, we obtain the correction factor for the number of waveguides in the honeycomb array to provide the required shielding quality, which is represented by the following expression:

Таким образом, поправочный коэффициент числа волноводов позволяет учесть многослойность экранирующей конструкции посредством наличия в знаменателе предельного значения коэффициента экранирования ηE(H)lim[дБ] сплошной многослойной экранирующей конструкции, а также посредством эквивалентного объема, зависящего от геометрических размеров экранирующей конструкции и толщины образующих его слоев.Thus, the correction factor for the number of waveguides makes it possible to take into account the multilayer shielding structure by the presence in the denominator of the limiting value of the shielding coefficient η E (H) lim [dB] of the continuous multilayer shielding structure, as well as by the equivalent volume, which depends on the geometric dimensions of the shielding structure and the thickness of its constituent layers.

Поправочный коэффициент числа волноводов NB определяет необходимое количество запредельных волноводов в сотовой решетке экранирующей конструкции в зависимости от предъявляемых предельных (критериальных) требований к качеству экранирования, геометрических размеров и электрофизических свойств, применяемых для экранирования материалов.The correction factor for the number of waveguides N B determines the required number of transcendental waveguides in the honeycomb lattice of the shielding structure, depending on the limit (criteria) requirements for shielding quality, geometric dimensions and electrophysical properties used for shielding materials.

Произведя учет всех составляющих для расчета коэффициента экранирования многослойной конструкции с технологическими неоднородностями в виде запредельных волноводов, получаем следующие выражение:Having taken into account all the components for calculating the screening coefficient of a multilayer structure with technological heterogeneities in the form of transcendental waveguides, we obtain the following expression:

С помощью этого выражения в среде Mathcad были получены следующие результаты:Using this expression in Mathcad, the following results were obtained:

Таблица 1Table 1 f[ГГц]f [GHz] 1one 22 33 4four 55 66 77 88 99 1010 9292 91,291.2 9191 90,590.5 9090 89,589.5 8989 8888 8787 8585

Из таблицы 1 видно, что диапазон работы электромагнитного экрана достигает 10 ГГц и при этом коэффициент экранирования этого экрана не ниже 85 дБ.From table 1 it can be seen that the range of operation of the electromagnetic screen reaches 10 GHz and the screening coefficient of this screen is not lower than 85 dB.

Эффективность функционирования предлагаемой полезной модели по сравнению с устройством-прототипом можно охарактеризовать отношением коэффициента экранирования устройства-прототипа и предлагаемой модели. Обозначим это отношение буквой Эη. Устройство-прототип («Устройство для электромагнитного экранирования», патент RU 10973 U1 Опубликовано: 16.08.1999) обеспечивает коэффициент экранирования до 70 дБ. Обозначим его ηпрототипа. Коэффициент экранирования заявленной полезной модели, рассчитанный с помощью выражения 15 в среде Mathcad при следующих исходных данных:The efficiency of the proposed utility model in comparison with the prototype device can be characterized by the ratio of the screening coefficient of the prototype device and the proposed model. We denote this relation by the letter η . The prototype device ("Device for electromagnetic shielding", patent RU 10973 U1 Published: 08.16.1999) provides a shielding coefficient of up to 70 dB. Denote it by the η prototype. The screening coefficient of the claimed utility model, calculated using expression 15 in the Mathcad environment with the following initial data:

- длина волны , где f=10 Ггц;- wavelength where f = 10 GHz;

- постоянная спада ЭМИ α=3,83·108, а коэффициент передачи по току β=2,33·109, откуда следует, что аппроксимирующий множитель АM=1,707;- EMR decay constant α = 3.83 · 10 8 , and current transfer coefficient β = 2.33 · 10 9 , which implies that the approximating factor A M = 1.707;

- минимальная длина волны λмин=3 м;- the minimum wavelength λ min = 3 m;

- размеры экрана: длина A=0,2 м, ширина B=0,4 м, высота H=0,4 м;- screen dimensions: length A = 0.2 m, width B = 0.4 m, height H = 0.4 m;

- площадь поперечного сечения волновода а=0,006 м, а длинна волновода равна длине экрана h=H=0,2 м;- the cross-sectional area of the waveguide a = 0.006 m, and the length of the waveguide is equal to the length of the screen h = H = 0.2 m;

- магнитная проницаемость µ0=4π·10-7 Гн/м, а электрическая постоянная ξ0=8, 85418782·10-12 Ф/м;- magnetic permeability μ 0 = 4π · 10 -7 GN / m, and the electric constant ξ 0 = 8, 85418782 · 10 -12 F / m;

составляет 85 дБ. Обозначим его ηполезной модели. Отсюда получаем:is 85 dB. Denote it by η of the utility model. From here we get:

Claims (1)

Устройство для защиты от электромагнитного излучения, представляющее собой экранирующую конструкцию, ячейки которой выполнены в виде запредельных волноводов (ЗПВ), отличающееся тем, что дополнено многослойной несущей конструкцией типа «полимер-металл-полимер», внутри которой выполнены технологические неоднородности в виде запредельных волноводов прямоугольной формы, объединенных в сотовые решетки.
Figure 00000001
A device for protection against electromagnetic radiation, which is a shielding structure, the cells of which are made in the form of transverse waveguides (ZPV), characterized in that it is supplemented by a multilayer carrier structure of the type "polymer-metal-polymer", inside which technological heterogeneities are made in the form of transverse rectangular waveguides forms combined into honeycomb lattices.
Figure 00000001
RU2010128768/07U 2010-07-12 2010-07-12 ELECTROMAGNETIC RADIATION PROTECTION DEVICE RU100338U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128768/07U RU100338U1 (en) 2010-07-12 2010-07-12 ELECTROMAGNETIC RADIATION PROTECTION DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010128768/07U RU100338U1 (en) 2010-07-12 2010-07-12 ELECTROMAGNETIC RADIATION PROTECTION DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU100338U1 true RU100338U1 (en) 2010-12-10

Family

ID=46307032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010128768/07U RU100338U1 (en) 2010-07-12 2010-07-12 ELECTROMAGNETIC RADIATION PROTECTION DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU100338U1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2469280C1 (en) * 2011-05-24 2012-12-10 Учреждение Российской академии наук Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН Low-temperature adjustable black body radiation source
RU2541225C2 (en) * 2013-06-25 2015-02-10 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Protection device for computer technology facilities against electromagnetic interference
RU2701806C1 (en) * 2018-06-22 2019-10-02 Александр Михайлович Русанов Active antenna array
RU2818742C1 (en) * 2019-04-23 2024-05-03 Алексей Николаевич Баранов Device for minimizing electromagnetic radiation of cellular telephone

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2469280C1 (en) * 2011-05-24 2012-12-10 Учреждение Российской академии наук Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН Low-temperature adjustable black body radiation source
RU2541225C2 (en) * 2013-06-25 2015-02-10 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) Protection device for computer technology facilities against electromagnetic interference
RU2701806C1 (en) * 2018-06-22 2019-10-02 Александр Михайлович Русанов Active antenna array
RU2818742C1 (en) * 2019-04-23 2024-05-03 Алексей Николаевич Баранов Device for minimizing electromagnetic radiation of cellular telephone

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pelat et al. The acoustic black hole: A review of theory and applications
Stevanovic et al. Integral-equation analysis of 3-D metallic objects arranged in 2-D lattices using the Ewald transformation
RU100338U1 (en) ELECTROMAGNETIC RADIATION PROTECTION DEVICE
CN109451718B (en) Ultra-wideband energy selection surface
US20040021597A1 (en) Optimization of electromagnetic absorption in laminated composite plates
Yevick et al. Nonlocal boundary conditions for finite-difference parabolic equation solvers
Smith et al. Diffraction from structures with an impedance boundary
CN105633592B (en) artificial electromagnetic shielding material
Wilks et al. A mechanistic evaluation of the local bloch wave approximation in graded arrays of vertical barriers
WO2011128036A1 (en) Absorber for electromagnetic radiation
IDITA et al. Study of shielding effectiveness on spurious emissions of information systems by means of metallic and carbon powder screens
US20220085515A1 (en) Method for integrating a "network" antenna into a different electromagnetic medium, and associated antenna
Rubio et al. Subwavelength slit acoustic metamaterial barrier
RU2541225C2 (en) Protection device for computer technology facilities against electromagnetic interference
Kassianides et al. Dynamic model of tropospheric scintillation on earth-space paths
Antyasov The solution for the electrodynamic problem on the alternative test site border fencing construction to conduct special studies of technical means
Ebara et al. Design of multilayered space filters using conductive film grid sheet and dielectric materials
Ojima Numerical experiments of a periodical-patch-loaded absorber by FDTD computation
Xin-lei et al. Design and modelling of the cylindrical conformal FSS with mechanical bending cover method
Dushkin et al. Mathematical Model of E-polarized Wave Diffraction on a Reflecting Non-PEC Stripe System Above the Screen
RU10973U1 (en) ELECTROMAGNETIC SCREENING DEVICE
Miyakawa et al. Selective use of EM waves in the closed space constructed by traditional but new construction materials with various surface structures
Keshtkar et al. Design considerations to affect on shielding effectiveness for conductive enclosure
Pelluri et al. A multi band absorber using band gap structures
Tsyanenka et al. Estimation of Effectiveness of EMI Gaskets by using Results of Standardized Measurements

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20101225