Способы и виды экранирования. Виды экранирования. Принципы действия экранов. Уход за волосами после экранирования

Электрический монтаж и элементы монтажных соединений.

Конструкции электрического монтажа (КЭМ)

КЭМ определяются:

    элементной базой

    диапазоном частот

    структурным уровнем сборки

    условиями эксплуатации

В РЭА используются два способа электромонтажа:

    объемный (жгуты, кабели, провода)

    печатный (плоский)

Основные конструктивные элементы электромонтажа:

    элементы экранирования и заземления

    провода, кабели и монтажные материалы

    элементы крепления проводов, жгутов, кабелей

    соединительные элементы электрического монтажа

    ОПП, ДПП, МПП

    монтажные соединения приборов, узлов и блоков РЭП

На КЭМ наибольшее влияние оказывает частотный диапазон работы устройства.

На блоках, работающих на низкой частоте (до 20кГц), вредные связи возникают при появлении отдельных механических колебаний, особенно на резонансных частотах. Такие колебания могут быть вызваны нарушением жесткости крепления элементов магнитных цепей, некоторых деталей несущих конструкций.

Вредные связи резко снижаются, когда наиболее чувствительные к механическим колебаниям первые каскады усилителей, кристаллические резонаторы или электромеханические фильтры устанавливают на эластичные основания (амортизаторы).

Во избежании возникновения неуправляемой обратной связи вход сигнала необходимо располагать как можно дальше от выхода или тщательно экранировать их друг от друга.

Низкочастотное устройство необходимо надежно предохранять от влияния магнитных полей переменного тока. Для этого при монтаже блоков широко применяют провода связанные в жгуты.

Закрепление монтажного провода производится так, чтобы между проводниками и металлическими стенками несущих конструкций не возникали индуктивные связи.

В блоках, работающих на средних частотах (от 20 кГц до 1 МГц), особенно ощутима связь между входными и выходными электродами транзисторов. В этом случае управляющие цепи каждого каскада выполняют короткими, а сами каскады располагают последовательно. Элементы схемы каждого каскада размещены вблизи «своего» транзистора.

Элементы, создающие магнитные поля, экранируют.

Компоновка и электромонтаж блоков высокой частоты (от 1 МГц до 100МГц) является более сложной задачей и особенно в усилительной аппаратуре с большим коэффициентом усиления.

В этом диапазоне весьма ощутимо влияние емкости электромонтажа и электромагнитного поля.

Для достижения минимальных излучений внутри блоков каскады схемы выполняют в виде отдельных узлов, тщательно экранируя их друг от друга и от внешних возбудителей.

Колебательные контуры выполняют на тореэдальном сердечнике. Общую экранировку выполняют двухслойными экранами из пермалоя и меди.

Во избежании взаимных связей между проводниками, их разделяют достаточно широкими промежутками и экранируют от магнитных полей.

Если снизить потери короткими проводниками не удается, то связи выполняют коаксиальным кабелем.

Чем выше частота, тем сильнее сказывается влияние линий связи, и тем качественнее должно производиться экранирование и заземление.

Блоки СВЧ (от 100 до 3000МГц) по КЭМ резко отличаются от РЭА более низких частот.

Уже при частоте 400-600 МГц потери на столько возрастают, что вместо проводников используют коаксиальные кабели, а при частоте более 1500 МГц - волноводы.

      Основные виды помех и способы их устранения.

Существует 3 вида помех.

    магнитные

    электрические

    кондуктивные

Причины возникновения магнитных помех является протекание переменного тока в проводниках и катушках индуктивности.

Электрические помехи возникают при прохождении тока частотой выше 10 МГц.

Кондуктивные помехи возникают в результате общих цепей питания или нагрузки основного (полезного) и наводимого (вредного) сигнала.

Основными способами, применяемыми для борьбы с помехами, являются: экранирование и заземление.

4.2.1 Экранирование

Экраны применяются для того, чтобы локализовать действие источника помех или приемника помех.

Экран представляет собой металлическую перегородку, разделяющую две области пространства и предназначенную для регулирования распространения электрических и магнитных полей от одной из этих областей к другой.

Главное назначение экрана – ослабление напряженности электрического и (или) магнитного поля.

В зависимости от назначения различают экраны с внутренними источниками помех и экраны внешнего электромагнитного поля, во внутренней полости которых помещают чувствительные к помехаи узлы.

Классификация экранов

По типу поля помехи

Магнитно-статические ()

Электростатические (
)

Электромагнитные (
)

По конструктивной форме

прямоугольные

цилиндрические

сферические

По материалу и конструкции стенок экрана

магнитный материал (
)

немагнитный материал (
)

фольгированный материал (d=0,01…0,05 мм)

многослойные

сеточные

радиопоглощающий материал

Определение типов поля помехи.

Область пространства вокруг условного излучателя делится на ближнюю и дальнюю зону.

Если расстояние до излучателя
(- длина волны), то будет ближняя зона и помеха может быть магнитная или электрическая.

Если излучатель представлен в виде электрического диполя – помеха электрическая.

Если излучатель – рамка с током – помеха магнитостатическая.

Если
- волна электромагнитная, где магнитная и электрическая составляющие равны.

Эффективность экранирования – это уменьшение напряженности магнитного и электрического поля.

К э =20lg(Е 0 /Е 1) – коэффициент эффективности экранирования электрической волны.

К э =20lg(Н 0 /Н 1) – коэффициент эффективности экранирования магнитной волны.

Для электромагнитной волны эффективность экранирования складывается из двух видов потерь К отр и К погл.

К э =К отр +К погл.

К погл определяется одинаково для всех видов полей.

К отр зависит от вида поля и вычисляется по разному (формулы в справочнике).

4.2.2 Электромагнитное экранирование

Переменное высокочастотное электромагнитное поле при прохождении ч/з металлический лист, либо перпендикулярно, либо под некоторым углом его пл-ти наводит в этом листе вихревые токи, после которых ослабляется внешнее поле, в этом случае лист – электромагнитный экран.

Примером таких экранов могут служить корпуса РЭУ (стенки, крышки). Расчет электромагнитных экранов различен для различного диапазона частот внешних полей.

Расчет электромагнитных экранов:

Исходными данными для расчета электромагнитной помехоустойчивости является:

1.Конструкционные параметры изделия, спектр частот f i , соответственная напряженность электр. поля E(f i) или магнитная индукция B(f i).

2.Или их допустимые значения.

Следует отметить, что наибольшее влияние на работоспособность аппаратуры оказывает магнитная составляющая электромагнитного поля.

Если магнитное поле с f i , будет пересекать пл-дь S, то получим:
.

В случае анализа помехоустойчивости печатных узлов, наиболее чувствительными эл-ми явл. микросхемы, тогда S-наибольшая пл-дь замкнутого контура:
- коэффициент экрана.

Последовательность расчета экрана:

1.Определяем тип поля помехи.

2.Выбираем конструктивную форму экрана, которая может быть выполнена в виде прямоугольной, цилиндрической и сферической. Форма экрана оказывает влияние на хар-ое сопротивление среды экрана.

Формы экранов:


R Э =r э

- резонансная частота.

3. Выбор материала и конструкций стенок экрана.

Наибольшее влияние на эффективность экранирования влияет материал. Количественно, величину характеризующую экранированное действие материала рассчитывают следующим образом:

- глубина проникновения (показывает, на какой глубине магнитное поле ослабнет в е-раз;

f-частота поля;

 - магнитная проницаемость;

 - удельная проводимость материала экрана.

Если экран работает в магнитном поле ближней зоны, то эффективность магнитных материалов значительно выше немагнитных, так как >>1.

В электромагнитном поле дальней зоны немагнитные материалы, обладающие большей проводимостью, по сравнению с магнитными обеспечивают более высокую эффективность экранирования.

Достоинство сеточных экранов:

Просты в изготовлении, удобны в сборке и эксплуатации, не препятствуют свободным конвективным потокам воздействия, светопрониц., позволяют получить высокую эффективность экранирования во всем диап. частот.

Недостаток: невысокая механическая прочность.

Экранирующие свойства сеток проявляются в рез-те отражения электромагнитной волны от ее пов-ти.

Основные параметры сетки: Шаг сетки S с, радиус проволоки r с, удельная проводимость материала .

4. Рассчитываем эффективность экранирования выбранного экрана, а при необходимости его величину.

Шунтирование – отвод лишней энергии.



 ф – длина фронта;

Электромагнитное экранирование заключается в шунтировании большей части или всей нарезной емкости на корпус. На Рис.1,2,3 изображены возможные случаи расположения источника помех А и приемника помех В.

Рис.1 – корпус удален от приемника помех на значительное расстояние и емкостью C AB можно пренебречь.

С целью улучшения экранирования, на обеих сторонах ПП, сигн. и заземл. экранные проводники чередуют таким образом, чтобы против сигнальной линией, проходящей с одной стороны платы, всегда располагалась заземляющая линия с др. стороны платы, при этом каждая сигнальная линия оказывается окруженной 3-мя заземленными линиями. В рез-те чего достигается эффективная экранировка от внешних помех.

Рис. Уплотнение разборных (прижимных соединений) с помощью прокладок.

Федеральное агентство по образованию

Уфимский государственный авиационный технический университет

Кафедра вычислительной техники и защиты информации

Экранирование статических и динамических полей

Выполнил:

ст. гр. ЗИ-223

Яппаров А.А.

Проверила:

к.т.н., доцент

Машкина И.В.

Введение………………………………………………………………..3

Виды экранирования. Принципы действия экранов…………….5

Количественная оценка эффективности экранов…………………7

Заключение……………………………………………………………..12

Список литературы…………………………………………………….13

Введение.

Экранирование электромагнитных волн является основой экологической безопасности и одним из самых действенных средств защиты объекта от утечки информации по техническим каналам. Промышленный шпионаж рано или поздно заставляет предпринимателя изучить аспекты защиты коммерческой тайны. Темпы развития рыночных отношений в стране превращают вопрос защиты от промышленного шпионажа в сложную для предпринимателя проблему, к решению которой он зачастую не готов.

Исходя из общепринятых формулировок, понятие «защита коммерческой тайны» можно определить как комплекс организационных и технических мер, проводимых предпринимателем в целях предотвращения хищения, умышленной передачи, уничтожения и несанкционированного доступа к информации либо утечки данных к конкуренту. Проблема защиты коммерческой тайны тесно увязывается с такими понятиями, как «утечка сведений», «источник утечки», «канал утечки», «перекрытие канала утечки».

В современном мире наряду с бурно развивающейся техникой все острее становится проблема формирования электромагнитной обстановки, обеспечивающей нормальное функционирование электронных устройств и экологическую безопасность. Электромагнитная обстановка представляет собой совокупность электромагнитных полей в заданной области пространства, которая может влиять на функционирование конкретного радиоэлектронного устройства или биологического объекта.

Для создания благоприятной электромагнитной обстановки и для обеспечения требований по электромагнитной безопасности объекта, которая включает в себя и противодействие несанкционированному доступу к информации с использованием специальных технических средств, производится экранирование электромагнитных волн.

Применение качественных экранов позволяет решать многие задачи, среди которых защита информации в помещениях и технических каналах, задачи электромагнитной совместимости оборудования и приборов при их совместном использовании, задачи защиты персонала от повышенного уровня электромагнитных полей и обеспечение благоприятной экологической обстановки вокруг работающих электроустановок и СВЧ-устройств.

Виды экранирования. Принципы действия экранов.

Под экранированием в общем случае понимается как защита приборов от воздействия внешних полей, так и локализация излучения каких-либо средств, препятствующая проявлению этих излучений в окружающей среде.

Электромагнитными экранами называют конструкции, предназначенные для ослабления электромагнитных полей, создаваемых какими-либо источниками в некоторой области пространства, не содержащей этих источников.

Если экран обеспечивает требуемое ослабление электростатического (или квазиэлектростатического) поля, но практически не ослабляет магнитостатического (или квазимагнитостатического) поля, то его называют электростатическим.

Если экран должен существенно ослаблять магнитостатическое (или квазимагнитостатическое) поле, то его называют магнитостатическим.

Если же экран должен ослаблять переменное электромагнитное поле, то экран называется электромагнитным.

Принципы действия всех видов экранов приведены в таблице.

Виды экранирования

Количественная оценка эффективности экрана.

Параметры, используемые для количественной оценки качества экранов и защитных корпусов

в

Коэффициент экранирования равный отношению напряженностей поля в сечении на половине толщины экрана (Е э или Н э) напряженностямв том же месте, но без экрана(Е 0 или Н 0)

К э =‌‌‌‌‍ Е э / Е 0 =

Экранное затухание , равное А э [дБ] =20 lg(1/К э)

Коэффициент реакции экрана R р, равный относительно-му коэффициен-ту отражения волны поля помехи от экрана,

R р = R(Е 0 ; Н 0)

Полную эффективность экрана S э удобно оценивать в децибелах как сумму относительного ослабления поля помехи полным действием экрана, т. е. за счет потерь на поглощение по всей толщине поверхности экрана A э погл и относительных потерь на отражение от наружной поверхности экрана A э отр:S э =A э погл +A э отр

Только в простейших случаях эффективность экрана определяется однозначно. К таким случаям относятся:

Экранирование полупространства от плоской электромагнитной волны бесконечным плоским однородным экраном;

Экранирование однородным шаровым экраном точечного источника, расположенного в его центре;

Экранирование однородным бесконечно протяженным цилиндрическим экраном линейного источника, лежащего на его оси.

В теории электромагнитного экранирования рассматриваются в первую очередь именно такие случаи, а реальные случаи сводятся к ним путем большей или меньшей идеализации. Естественно, что при этом в соответствующей степени страдает точность оценки.

В особо сложных случаях приходится прибегать к ряду условностей, например, определять ее для области защищаемого пространства, лежащей на достаточно большом расстоянии от экрана, для худшей точки этой области, для худшего из возможных расположений источника поля. В таких случаях точность оценки еще более снижается и можно с уверенностью судить на основании расчетов лишь о порядке наименьшей возможной эффективности.

Ослабление электромагнитной волны экраном

Толщина экрана, необходимая для обеспечения заданного значения его эффективности, легко определяется из зависимости глубины проникновения от частоты для различных материалов, часто используемых при изготовлении экранов, приведены на рис. 1.

Рис. 1. Зависимость глубины проникновения электромагнитного поля для различных материалов.

Рис. 2. Зависимость эффективности экранирования двухслойного медно-стального цилиндрического экрана: 1-результирующая, 2 - за счет поглощения, 3 - за счет отражения

Рисунок 2 иллюстрирует расчетную зависимость эффективности экранирования электромагнитного поля на частоте 55 кГц двухслойным медно-стальным цилиндрическим экраном (радиус 17,5 мм, общая толщина слоев 0,4 мм) от изменения толщины каждого слоя.

Заключение.

Исходя из сказанного выше, хочется отметить, что экранирование электромагнитных волн - тема многоплановая и уникальная. О значении и важности экранирования то верит и тот факт, что в США на раз работку данной проблемы ежегодно затрачивается более 1% стоимости всей промышленной продукции. Этими же вопросами занимается Специальный международный комитет по радиопомехам, работающий в рамках Международной электротехнической комиссии (МЭК). В то же время в США расходы фирм на мероприятия по защите конфиденциальной информации ежегодно составляют в среднем 10-15 миллиардов долларов.

В целом на подобные мероприятия американским предпринимателям приходится тратить до 20% от суммы всех их расходов на научно-исследовательские или опытно-конструкторские работы. Большая часть этих расходов приходится на мероприятия по защите информации от утечки по техническим каналам, ибо в мире спецтехники все быстро меняется. Аппаратура перехвата информации развивается и совершенствуется.

Список использованной литературы.

1. Шапиро Д.Н. Основы теории электромагнитного экранирования. - Л.: Энергия, 1975.-109с.:(Библиотека по радиоэлектронике; Вып.58)

2. Воробьев Е. А. Экранирование СВЧ-конструкций. - М.: Сов. радио, 1979, 136 с., ил. (Библиотека радиоконструктора)

3. Хорев А.А. Защита информации от утечки по техническим ка-налам. Часть 1. Технические каналы утечки информации: Учебное пособие. – М.: Гостехкомиссия России, 1998. – 320 c.

4. Меньшаков Ю.К. Защита объектов и информации от техниче-ских средств разведки. Учебное пособие. – М.: РГГУ, 2002. – 399 с.

Волосы - это богатство девушки дарованное ей природой. К сожалению, существует множество факторов, которые крайне негативно влияют на их внешний вид и структуру.

Уберечь себя от этого поможет новая процедура в косметологии - экранирование. Она способна защищать волосы от ветра, солнца и холода. Набор натуральных компонентов, которые входят в состав препарата, питают волосы до самых корней.

Экранирование волос является одной из самых популярных и эффективных процедур нынешнего времени. Главная задача её заключается в том, чтобы достичь полного восстановления локонов. Для получения визуального эффекта достаточно провести один сеанс.

Лечение осуществляется с помощью витаминизированного препарата, который способен проникать вглубь луковицы.

Особенность такой процедуры заключается в том, что микроэлементы восстанавливают структуру волоса изнутри, а также образовывают защитную поверхностную пленочку. С помощью этого волосы меньше поддаются воздействию внешних факторов.

Средство для экранирования состоит:

  • белков;
  • аминокислот;
  • жиров.

Срок действия процедуры, сколько она может держаться, напрямую зависит от типа, структуры и степени поврежденности волос. В среднем, этот показатель может быть в пределах от одной до двух недель.

Особенность проведения процедуры заключается в том, что экранирование имеет накопительные свойства. Чем чаще проводится процедура, тем больше времени она будет защищать волосы. Но не стоит и злоупотреблять ею. В среднем наносить средство нужно раз в две или три недели. Если делать чаще, то локоны могут отяжелеть, а на поверхности появится эффект жирных волос.

Основные виды процедуры:

  • цветное;
  • бесцветное.

Эти два вида практически одинаковы, единым отличием является то, что в цветном имеются красящие компоненты. Они безвредны, но не стойкие. Такая краска достаточно быстро вымывается с волос.

Разница между ламинированием и экранированием

Довольно часто в салонах красоты для того, чтобы оживить, волосы предлагают проведение процедуры ламинирования или экранирования. Много кто скажет, что это одно и то же. На самом деле услуги между собой разнятся.

Средство, которое используется для ламинирования, действует исключительно на поверхность волос. Оно обволакивает оболочку кудрей в воздухонепроницаемую плёнку, а экранирование излечивает их из середины. Эти две процедуры «хорошо относятся» друг к другу, поэтому их можно делать как по отдельности, так и вместе.

Для того, чтобы результат от процедуры радовал длительное время, необходимо для мытья головы использовать шампунь, в котором не предусмотрен вышелушивающий эффект, а также проследите, чтобы в состав не входил спирт.

Преимущества и недостатки процедуры: плюсы и минусы

Не каждая процедура по восстановлению структуры волос способна показать мгновенный результат. К экранированию это не относится. После первой процедуры волосы становятся ровными и здоровыми.

Основные преимущества и плюсы:

  • Тонкие волосы приобретают объем. Они перестают пушиться и расчёсываются без лишних проблем.
  • Средство полностью восстанавливает сухие, ломкие и безжизненные волосы . Все это происходит благодаря микроэлементам, которые входят в состав препарата.
  • Бесцветное экранирование придаёт кудрям натуральный оттенок и блеск. Они становятся ухоженными и живыми.
  • Цветное экранирование проводится препаратом, который не содержит в себе аммиак.
  • В результате проведения процедуры кудри становятся послушными и не требуют укладки даже после мытья головы и высушивания феном.
  • Оберегает луковицу волос от воздействия на них внешней среды.

Как и другие препараты, экранирование имеет свои недостатки и минусы, а именно:

  • обладает малым накопительным эффектом;
  • первой процедуры экранирования хватает до первого мытья головы, но даже после неё волосы выглядят намного здоровее.

Для полного восстановления необходимо провести от пяти до десяти сеансов.

Противопоказания и вред

  • Не рекомендуется применять данную процедуру восстановления тем, у кого волосы склонны к повышенной жирности. Для получения более точного результата, лучше всего проконсультироваться с мастером.
  • Процедуру можно делать только после двух недель проведения химической завивки.
  • Запрещается использовать препарат тем, кто страдает кожными заболеваниями, чтобы избежать вреда.
  • В случае если имеется индивидуальная непереносимость компонентов.

Стоит на время отложить процедуру тем девушкам, которые имеют раны на коже головы, до полного их заживления.

Правильный уход после процедуры

Для того чтобы волосы длительное время сохраняли свой первоначальный вид, необходимо за ними осуществлять правильный уход:

  • Средства для мытья головы должны иметь минимальное количество щелочи.
  • Несколько раз в неделю следует питать локоны масками из натуральных компонентов: из желатина или приготовленные на растительном масле.

А также не стоит мыть голову на протяжении двух дней после проведения процедуры. Кроме этого, после каждого мытья нужно обязательно использовать бальзамы, изготовленные из натуральных компонентов.

Что касается окрашивания, то после шайнинга надо с ним повременить, так как химические вещества, которые входят в состав краски, способны вступать в реакцию с применяемым средством.

Этапы проведения экранирования в салоне и в домашних условиях

Этот вид процедуры можно проводить как в салоне, так и домашних условиях. Главное, во время работы соблюдать все правила.

Этапы проведения в салоне:

  • Проводится тщательное мытье головы с использованием шампуня. После этого необходимо подождать некоторое время, чтобы волосы высохли природным путём, главное, не применять фен.
  • Поэтапно на локоны наносится три вида вещества. В таком состоянии необходимо побыть до полного впитывания средства.
  • После того как волосы полностью поглотят жидкость, голову смывают тёплой, проточной водой без использования мылящих средств.
  • После полного высыхания наносится второй вид препарата, который имеет цветной эффект. Затем нужно подождать 30 минут, чтобы средство впиталось.
  • По окончании отведённого времени голову потребуется высушить потоком тёплого воздуха. Для этого применяется климазон, мушуар и в редких случаях фен. Главное задание этого этапа заключается в том, чтобы локоны сохли равномерно. Эффективный результат можно достичь, если использовать два первых аппарата.
  • Окончание процедуры осуществляется нанесением специальной жидкости, которая должна высохнуть.

Проводить повторную обработку волос нужно по рекомендации парикмахера.

Последовательность проведения в домашних условия:

  • Помыть голову подходящим шампунем и подождать некоторое время пока они подсохнут.
  • Далее, наносится двухфазный бальзам и выдерживается на поверхности согласно инструкции.
  • Затем надо нанести по очереди оставшиеся два препарата, как указано на упаковке.
  • После этого необходимо равномерно высушить волосы с помощью фена, главное, чтобы воздух был не горячим.
  • После полного высушивания локоны готовы к причёске.

Если придерживаться последовательности этапов и правил нанесения средства, можно самостоятельно добиться высокого результата от процедуры.

В этом видео представлена пошаговая процедура экранирования, где можно увидеть разницу между тем, какие волосы были, а какие стали.

Качественные наборы и средства для экранирования

На рынке косметологии каждый день появляются все новые производители средств для восстановления волос.

Эффективными являются:

  • Q3 Therapy Estel.

Этот набор препаратов укрепляет и увлажняет повреждённые волосы. Средства способны в полном объёме восстановить щелочной баланс. Препарат прекрасно защищает локоны от воздействия на них ультрафиолета и химических веществ для укладки. Средство Estel Q3 необходимо использовать тем, кто желает уберечь их от воздействия красок, восстановить структуру после частых выпрямлений, избавится от секущихся кончиков.

  • Kemon.

Одно из популярных средств для экранирования. С помощью такого набора легко добиться желаемого результата. В комплекте имеется все необходимые средства, чтобы волосы выглядели соответствующим образом.

Самый известный бренд, который пользуется особой популярностью среди специалистов. Специальная формула средств позволяет быстро и качественно обезжирить волосы и, к тому же подходит для разного их типа.

Вероятно, не существует другой такой отрасли, которая так высоко ценила бы надежную работу кабелей, как теле- и радио- вещание. Ведь любые ошибки, возникающие в сигнале, немедленно исказят передаваемую информацию. Индустрия теле- и радио- вещания сталкивается с проблемой помех начиная со студий и заканчивая передающими устройствами. Поэтому не удивительно, что с момента начала вещания первой радиостанции инженеры находятся в постоянном поиске лучшего способа экранирования, способного обеспечить целостность сигнала, отсутствие потерь качества передаваемой информации.

Термин «электромагнитные помехи» начал использоваться с начала 1960-х для обозначения помех, влияющих на весь электромагнитный спектр. До того времени проблемы с помехами возникали в основном при передаче радиосигналов, а, следовательно, назывались радиочастотными помехами. Сегодня все помехи в неионизирующей части электромагнитного спектра относятся к электромагнитным. По этой причине такие различные проблемы, как помехи от контуров заземления, общих путей сопротивления, прямого влияния магнитных/электрический полей, статических зарядов, излучение источников питания или силовых линий - все это попадает под широкий термин электромагнитных помех.

Однако существует другой тип шумов, связанный с движением компонентов кабеля - это трибоэлектрические шумы. Их причиной служат статический или пьезоэлектрический эффекты. С такими шумами сталкиваются при использовании проводов, часто подверженных сгибанию или ударам (гитарные, микрофонные кабели). К счастью, со многими шумами можно побороться при помощи хорошей экранировки. Давайте детально рассмотрим принципы работы экранирования и его различные типы, встречающиеся на рынке.

Экран кабеля располагается между сердечником и внешней оболочкой. В случае, если кабель многожильный, экран может обвивать все жилы одновременно или, в случае, если необходимо избежать влияния сигналов одной жилы на другую, каждую жилу отдельно. Существует множество различных вариантов экранировки, каждый тип имеет свои преимущества и недостатки, которые необходимо учитывать для выбора наиболее подходящего и экономичного варианта. На рынке имеются следующие варианты экранов:

Оплетка . Оплетка сохраняет хорошую гибкость кабеля и имеет большой срок службы. Она отлично препятствует влиянию низкочастотных помех и имеет меньшее сопротивление, чем фольга, для постоянного тока. Данный тип экрана подходит для аудио кабелей и кабелей, передающих информацию в радиочастотном диапазоне. Чем больше процент перекрытия, тем эффективнее экранировка.

Пленка . Пленочные экраны состоят из алюминиевой фольги, покрытой слоем полипропилена или полиэфира. Они полностью покрывают проводник, дешевле, легче и тоньше. Благодаря малой толщине фольгу удобно использовать для экранирования отдельных компонентов кабеля. При помощи клея ее легко соединить с внешней оболочкой или слоем диэлектрика. Пленочный экран лучше борется с помехами на высоких частотах, но при частых изгибах имеет короткий срок службы. Для того, чтобы в конструкции экрана из фольги отсутствовал шов, через который может проходить электромагнитное поле, вызывающее помехи, один из краев фольги складывается, обеспечивая замыкающий слой.

Комбинированный экран из оплетки и пленки. Комбинированный экран, состоящий из нескольких защитных слоев, позволяет эффективно бороться с помехами во всем частотном диапазоне. Сочетание фольги и оплетки позволяет обеспечить стопроцентное покрытие кабеля экраном и высокую гибкость, прочность и низкое сопротивление постоянному току.

Экран типа French Braid. Он состоит из двух встречных многожильных спиралей, жилы которых изготовлены из медной проволоки без покрытия или покрытой оловом, с чередующимся перехлёстом вдоль единственной смещенной оси. Данная конструкция позволила увеличить гибкость и прочность кабеля, в два раза уменьшить уровень трибоэлектрических и микрофонных шумов. Снизилось также и сопротивление постоянному току.

Методы тестирования.
Данные тестов позволят наилучшим образом подобрать оптимальный по конструкции и цене кабель. Для начала необходимо ответить на простые вопросы:

  • Влияние какого типа помех будет наиболее значимым?
  • Какова полоса частот?
  • Для чего необходимо экранирование? Для защиты от воздействия внешних полей на сигнал, передаваемый по кабелю, или для предотвращения выхода электромагнитного поля, порождаемого проходящими по кабелю токами, за пределы кабеля?
  • Будет ли подвержен кабель механическому воздействию?

Ниже приведены несколько тестов, а также их цели, методология и значение результатов.

Тест на полное передаточное сопротивление. Этот тест наиболее широко признан и позволяет получить абсолютный показатель эффективности экрана в борьбе с помехами от статических зарядов и излучения на частотах до 1000 МГц. Этот метод рекомендован международной электротехнической комиссией и военными. Значение передаточного сопротивления зависит от конструкции экрана кабеля и чем оно ниже, тем экран эффективнее. Значение полного передаточного сопротивления рассчитывается на основе отношения сигнала в коаксиальном кабеле к сигналу, улавливаемому детектором во внешней среде. Экран разделяет внешнюю среду и среду внутри кабеля.

Поглощающий зажим. Этот компактный прибор эффективно улавливает сигналы, излучаемые кабелем, без разрушения провода. Результаты сравниваются с уровнем излучения аналогичного кабеля той же длины, но без экрана. Затем по разности этих двух значений устанавливается эффективность экранирования.

GTEM ячейка. Этот прибор действует в поперечной составляющей гигагерцовых электромагнитных волн (Gigahertz Transverse Electromagnetic Mode). Кусок кабеля, разъем или электронное устройство помещаются внутрь камеры ячейки, после чего они могут быть либо подвергнуты влиянию поля известной величины, либо ячейка может выступать в качестве детектора, улавливающего излучаемые сигналы. Частотный диапазон данного метода составляет до 1 ГГц.

Flex Test. Эффективность экранирования в процессе эксплуатации также важна. А значит в тех ситуациях, когда кабель подвергается значительным механическим воздействиям, имеет смысл сравнить эффективность экранирования до и после нагрузок, таких как скручивание или изгиб. По этим данным можно дать информацию об остаточном ресурсе экрана кабеля.

Технологии, применяемые при производстве кабелей, становятся все более сложными. Спрос на современную кабельную продукцию и новейшие методы тестирования продолжает расти. Поэтому сейчас так важно разрабатывать системы, позволяющие с самого начала оценивать влияние тех или иных помех на передаваемый сигнал для того, чтобы можно было находить наиболее оптимальные варианты конструкции кабелей.