Защита преобразовательной техники от паразитных наводок. Источники наводок. Цепи паразитной связи. – Вепринцев

 

В любом радиоэлектронном средстве или электрическом приборе наряду с токопроводами (проводами, проводниками печатных плат), предусмотренными их схемами, возникают многочисленные побочные пути, по которым распространяются электрические сигналы, в том числе опасные сигналы акустоэлектрических преобразователей. Эти пути создаются в результате паразитных связей и наводок. Паразитные наводки – это не предусмотренная электрической схемой и конструкцией передача напряжения, тока или мощности от одного радиотехнического устройства к другому или одной части РЭС в другую Первопричиной их являются поля, создаваемые электрическими зарядами и токами в цепях радиоэлектронных средств и приборов.

Постоянные электрические заряды и электрический ток в элементах и цепях радиосредств и электрических приборов создают соответствующие электрические и магнитные поля, а заряды и ток переменной частоты — электромагнитные поля. Поля распространяются в пространстве и воздействуют на элементы и цепи других технических средств и систем. Кроме того, для функционирования средств и систем необходимо обеспечить гальваническое соединение их элементов. Изза гальванических соединений возникают дополнительные пути для распространения сигналов одних узлов и блоков по цепям других. В результате воздействия побочных полей и влияния через проводники и резисторы сигналов одних узлов и блоков на сигналы других блоков и узлов возникают паразитные связи и наводки как внутри радиоэлектронных средств, так и между рядом расположенными средствами. Эти связи и наводки ухудшают работу узлов, блоков и средств в целом. Поэтому при проектировании радиоэлектронных средств уровни этих паразитных связей и наводок снижают до допустимых значений.

Любое радиоэлектронное средство или электрический прибор следует с точки зрения информационной безопасности рассматривать как потенциальный источник угрозы безопасности информации.

К причинам возникновения паразитных помех в радиоэлектронным средствах можно отнести следующие:

- эффекты отражения в сигнальных линиях связи в результате несогласованных нагрузок и неоднородностей;

- перекрестные наводки между сигнальными линиями связи;

- паразитные связи между РЭС по цепям питания и заземления;

- паразитные связи между РЭС по цепям питания и заземления;

- искажения формы сигнала в активных РЭС;

- искажения формы сигнала в линиях связи;

- наводки от внешних электромагнитных, магнитных и СВЧ электромагнитных полей и т. д.

Подавление наводок практически сводится к устранению или ослаблению паразитных связей между источником и приемником наводок путем экранирования и развязывания цепей.

Экранирование – локализация электромагнитной энергии в определенном пространстве за счет ограничения распространения ее всеми возможными способами.

Между 2-мя электрическими цепями, находящимися на некотором расстоянии друг от друга могут возникнуть следующие виды связей:

через электрическое поле,

через магнитное поле,

через электромагнитное поле,

через провода, соединяющие эти цепи.

Полное экранирование может быть получено только под подавлением всех 4-х видов электромагнитных связей. Однако, требования к эффективности экранирования в ряде случаев могут быть снижены. Тогда задачей экрана может быть ослабление того или иного вида связи.

Электростатическое экранирование

Таким образом электростатическое экранирование по существу сводится к замыканию электростатического поля на поверхность металлического экрана отводу электрических зарядов на землю (на корпус прибора). Заземление электростатического экрана, как видно, является необходимым элементом, вытекающим из сущности, электростатического экранирования. Без заземления электростатический экран почти полностью теряет свою эффективность. Обращает на себя внимание то, что при наличии зарядов как на внутренней, так и внешней поверхностях экрана поле внутри экрана определяется только внутренними зарядами и совершенно не зависит от внешних. Однако обратное утверждение было бы не правильным, ибо находящиеся внутри экрана заряды создают поле и вне экрана. Физически это влияние обусловлено появлением индуцированных зарядов, на внешней поверхности, влияние которых может быть нейтрализовано отводом их в землю. Следовательно, с помощью заземления электростатического экрана можно добиться взаимного экранирования как внутреннего пространства экрана от внешнего поля, так и внешнего пространства от внутреннего поля.

Экран, не обязательно соединенная с корпусом, перегородка между элементами. В некоторых случаях таким экраном может служить крышка корпуса, в котором располагаются эти элементы.

 

Экранирование крышкой.

Если С3=:, т.е. крышка плотно прижата к корпусу, С1 и С2 не будут связывать элементы А и Б. Связь между ними будет осуществляться только через емкость Спар, величина которой на много меньше этой емкости без крышки. В табл. 2 приведены некоторые из них.

Экранирование поля диполя.

До соприкосновения обеих частей экрана на каждой из них существуют индивидуальные заряды того же знака, что и заряды соответствующих половин диполя. Вне экрана будет существовать электрическое поле по величине такое же, как при отсутствии экрана. При соприкосновении частей экрана в его внешней поверхности возникает затухающий колебательный процесс, в результате которого энергия поля перейдет в другие виды. Поэтому вне экрана E=0.

 

22 Экранирование проводов и кабелей. – Гевлич