EMC © Farkas György

ÁRNYÉKOLÁS IDEÁLIS HÁZ teljesen zárt doboz (folytonos felületekkel) © Farkas Gy. : EMC ÁRNYÉKOLÁS IDEÁLIS HÁZ teljesen zárt doboz (folytonos felületekkel) tökéletes villamos vezető anyagú fal (nulla ohmos ellenállás, és induktivitás) tökéletes mágnesesen vezető anyagú fal (végtelen nagy permeabilitás)

ÁRNYÉKOLÁS VALÓSÁGOS HÁZ Nyílások vannak: © Farkas Gy. : EMC ÁRNYÉKOLÁS VALÓSÁGOS HÁZ Nyílások vannak: kezelőszervek, kijelzés, szellőzés, szerelés stb. A valóságos anyagoknak az ellenállása nem nulla (ráadás: nagyfrekvencián szkín hatás) nem nagy a permeabilitás mindig (ráadásul nagyfrekvencián és nagy térerőnél csökken).

Az árnyékolási csillapítás (a „beiktatási csillapítás”): A = - SE © Farkas Gy. : EMC ÁRNYÉKOLÁS Az árnyékolás hatékonysága: Shielding Effectiveness, SE =20 lg F0 /F itt F0 a térerő árnyékolás nélkül F a térerő árnyékolással, és F a villamos (E), a mágneses (H) vagy az elektromágneses (EM) térre vonatkozik. Az árnyékolási csillapítás (a „beiktatási csillapítás”): A = - SE

© Farkas Gy. : EMC ÁRNYÉKOLÁS Adott árnyékoló hatékonysága aktív (zavar kibocsátó) és passzív (victim) helyzetben hasonló jellegű, de nem feltétlenül egyező mértékű. Függ az árnyékoló méreteitől, alakjától, az anyag jellemzőitől, falvastagságától, felületétől. A = – 40 ... 60 dB : közepes A = – 80 …100 dB : jó

Az árnyékolás hatásmodellje © Farkas Gy. : EMC Az árnyékolás hatásmodellje FAL NYÍLÁSOK

Az árnyékolás hatásmodellje © Farkas Gy. : EMC Az árnyékolás hatásmodellje Reflexió Abszobció Reflexió NYÍLÁSOK a = aFAL + aNYÍLLÁS A fázis viszonyokat kénytelenek vagyunk figyelmen kívül hagyni!

A fázis viszonyokat kénytelenek vagyunk figyelmen kívül hagyni! © Farkas Gy. : EMC Nyílások a1 a2 a3 aNYÍLLÁSOK =  ai A fázis viszonyokat kénytelenek vagyunk figyelmen kívül hagyni!

Árnyékolási tartományok © Farkas Gy. : EMC Árnyékolási tartományok Z NAGY IMPEDANCIA VILLAMOS TÉR Z0 KIS IMPEDANCIA MÁGNESES TÉR távolság

A tér hullámimpedanciája © Farkas Gy. : EMC A tér hullámimpedanciája ZE és ZH közel, Z0 távolabb Z ZE  Z0  /2  l Z0 Z0= 0 /0 ZH  Z0 2  l /  távolság = l

TÁVOLI (EM) TÉR Z0=0 /0 =120  [] = 377  © Farkas Gy. : EMC TÁVOLI (EM) TÉR Z0=0 /0 =120  [] = 377 

KÖZELI VILLAMOS (E) TÉR © Farkas Gy. : EMC TÁVOLI (EM) TÉR Z0=0 /0 =120  [] = 377  KÖZELI VILLAMOS (E) TÉR ZE = Z0  / 2 l = 1,8 104[] /l[m]• f [MHz]

KÖZELI VILLAMOS (E) TÉR © Farkas Gy. : EMC TÁVOLI (EM) TÉR Z0=0 /0 =120  [] = 377  KÖZELI VILLAMOS (E) TÉR ZE = Z0  / 2 l = 1,8 104[] /l[m]• f [MHz] KÖZELI MÁGNESES (H) TÉR ZH = Z0 2 l /  = 7,9 [] l [m] • f [MHz]

Hullámellenállás anyag belsejében © Farkas Gy. : EMC Hullámellenállás anyag belsejében ZB =2 f  /  Mivel  = 1 /   f    f  = 1 / 2  ZB = 2 /  

Árnyékolási tartományok © Farkas Gy. : EMC Árnyékolási tartományok A hullámhosszra normált távolság: x = 2 l /  A kritikus távolság: xkrit = 1 lkrit =  / 2 = c / 2 f f [MHz] 0,1 1 10 100 lkrit [m] 500 50 5 0,5

Árnyékolási tartományok © Farkas Gy. : EMC Árnyékolási tartományok A relatív távolság : x = 2  l /   l f távoli tér közeli tér x  0,5 távolság és frekvencia x  2

TÉRERŐ -TÁVOLSÁG F F E H x x  2 x  0,5 F 1 /l 3 F 1 /l 2 F 1 /l © Farkas Gy. : EMC TÉRERŐ -TÁVOLSÁG F E F H F 1 /l 3 F 1 /l 2 F 1 /l x x  2 x  0,5

Árnyékolási tartományok © Farkas Gy. : EMC Árnyékolási tartományok Z ELEKTRO MÁGNESES Villamos Z0 Átmeneti Mágneses x=2 x x=0 x=0,5

ÁRNYÉKOLÓ FAL AZ IDEÁLIS ÁRNYÉKOLÓ FAL © Farkas Gy. : EMC ÁRNYÉKOLÓ FAL AZ IDEÁLIS ÁRNYÉKOLÓ FAL végtelen nagy sík, vagy teljesen zárt ház tökéletesen jó vezető anyagú A VALÓSÁGOS FAL véges méretű, nem teljesen zárt a falfelületein reflexió keletkezik az anyag belsejében csillapít

Zb Zk Zk HULLÁMIMPEDANCIÁK A falon belüli tér Külső tér = levegő © Farkas Gy. : EMC HULLÁMIMPEDANCIÁK A falon belüli tér Külső tér = levegő Zb Zk Zk

ÁRNYÉKOLÓ FAL E3 a felületen reflektált térerő © Farkas Gy. : EMC ÁRNYÉKOLÓ FAL E3 a felületen reflektált térerő E2 a reflexiós csillapítása miatt csökkent behatoló térerő E1 a ráeső térerő

REFLEXIÓS CSILLAPÍTÁS © Farkas Gy. : EMC REFLEXIÓS CSILLAPÍTÁS E2 = E1 –E3 E3 = E1 ahol  a reflexiós tényező:  = (Z – Z0 )/(Z + Z0 ) E2 = E1(1- ) E2 = arefl E1 arefl = 1 – ,

© Farkas Gy. : EMC TOVÁBBI REFLEXIÓK E3 E2  E4 E5 E1 E6

REFLEXIÓS CSILLAPÍTÁS © Farkas Gy. : EMC REFLEXIÓS CSILLAPÍTÁS arefl = 1 –  = 1 – (Z – Z0 )/(Z + Z0 ) a külső falon: a’refl = 2 Zb / (Zk + Zb), a belső falon: a”refl = 2 Zk / (Zk + Zb). Ha csak a reflexió miatt van csillapítás: 4 Zb · Zk (Zk + Zb)2 arefl = a’refl · a”refl =

ABSZOPCIÓSCSILLAPÍTÁS © Farkas Gy. : EMC ABSZOPCIÓSCSILLAPÍTÁS aabs = exp( – v / ) Aabs [dB] = –1314 ·v[cm] f [MHz] r r a reflexiós csillapítással együtt: a = arefl ·aabs

a reflexiós csillapítással együtt: © Farkas Gy. : EMC CSILLAPÍTÁS arefl = (E2 /E1) (E5 /E4) arefl = 4 K / ( 1+ K) A csillapítandó térerő: E1 E2 = a’refl E1 E3 = ’ E1 E4 = aabs E2 E5 = a”refl E4 E6 =  ”E4 a reflexiós csillapítással együtt: a = arefl ·aabs

E4 az abszorpció csillapítása miatt © Farkas Gy. : EMC ÁRNYÉKOLÓ FAL E3 E4 az abszorpció csillapítása miatt csökkent térerő E1 E2

E5 az újabb reflexió csillapítása miatt csökkent térerő © Farkas Gy. : EMC TOVÁBBI REFLEXIÓK E5 az újabb reflexió csillapítása miatt csökkent térerő E6 a hátsó falon reflektált térerő

E7 az abszorbció csillapítása miatt © Farkas Gy. : EMC ÁRNYÉKOLÓ FAL E6 E7 az abszorbció csillapítása miatt csökkent térerő

további reflexiók és abszorbciók © Farkas Gy. : EMC további reflexiók és abszorbciók

stb