EMC © Farkas György.

Az előadások a következő témára: "EMC © Farkas György."— Előadás másolata:

1 EMC © Farkas György

2 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)

3 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).

4 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

5 © 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 = – dB : közepes A = – 80 …100 dB : jó

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

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

8 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!

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

10 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

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

12 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]

13 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]

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

15 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, lkrit [m] ,5

16 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

17 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

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

19 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

20 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

21 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

22 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 – ,

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

24 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 =

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

26 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

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

28 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

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

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

31 stb