Паразитная индуктивная связь

Общеизвестно, что если по проводнику протекает ток, то в пространстве вокруг него возникает магнитное поле постоянное или переменное в соответствии с характером тока.

Постоянное магнитное поле никаких э.д.с. в находящихся в нем проводниках не наводит. В проводниках, находящихся в переменном магнитном поле, возбуждается переменная э.д.с., величина которой растет с повышением частоты. Если концы проводника замкнуть, то под влиянием возникающих в нем э.д.с. в цепи возникает переменный ток такой фазы, что создаваемое им магнитное поле будет направлено встречно первоначальному полю и будет стремиться его уничтожать.

Таким образом, если в цепи А (рис. 8.7) под действием имеющейся в ней э.д.с. Е_н проходит переменный ток I_н, то в другой цепи В, находящейся в магнитном поле, создаваемом цепью А, появится наведенная э.д.с.

где М – взаимная индуктивность между цепями А и В.

 

Рис.8.7.Индуктивная паразитная связь.

 

По цепи В будет протекать ток

,

где Z_в – полное сопротивление цепи В.

Наведенное напряжение на сопротивлении приемника наводки Z_н равно

В частном случае паразитной индуктивной связи двух одинаковых резонансных контуров на их собственной частоте ω₀ (рис. 8.8) ток в контуре наводки, находящемся под напряжением Е_н будет равен

,

где – волновое сопротивление контура.

 

Рис.8.8.Паразитная индуктивная связь резонансных контуров.

 

Этот ток наведет в контуре приемника наводки э.д.с.

где – коэффициент паразитной связи между контурами источника и приемника наводки.

Под влиянием введенной последовательно в контур э.д.с. Е_н в нем будет протекать резонансный ток.

где r - активное сопротивление в контуре приемника наводки.

Этот ток создает на емкостной или индуктивной ветви контура наведенное напряжение

(8.3)

Из этого выражения видно, что наведенное напряжение зависит не только от коэффициента связи и напряжения источника наводки, но и в значительной степени от затухания контура приемника наводки.

 

Паразитная связь через электромагнитное поле и

Волноводная связь

Если расстояние между источником и приемником наводки значительно (), то возможна паразитная связь «по радио», т.е. электромагнитное поле излучения. Эта паразитная связь проявляется в нежелательных наводках на радиоприемник от соседних радиостанций грозовых разрядов и части промышленных помех, т.е. они поступают через антенный ввод.

В пределах одного устройства паразитная связь через электромагнитное поле излучения может возникнуть только на очень коротких волнах, длина которых меньше габаритных размеров прибора. В этих условиях металлический кожух прибора можно считать отрезком прямоугольного волновода, в котором могут распространяться различные типы волн. Из них более опасной является волна Н₀₁, наибольшая критическая длина которой =2в, где в – размер большой стороны поперечного сечения прямоугольного волновода.

Волна короче критической свободно распространяется в волноводе с весьма малым затуханием, менее 1% на метр.

Таким образом, если в пределах одного кожуха имеются источники и приемники наводки, работающие на волнах, длина которых короче удвоенной длины наибольшей стороны кожуха, то между ними возможна связь через электромагнитное поле излучения. Этот же вид паразитной связи возможен и между частями устройства, расположенными в различных блоках или отсеках, если они соединены волноводом.

Волны длиннее критической в волноводе распространяться не могут, и в нем остается только поле, наблюдаемое в непосредственной близости от источника и быстро затухающее по мере удаления от него.

Разобрав основные виды паразитных связей, естественно поставить вопрос, как с ними бороться. Ответы на этот вопрос изложены в подразделах 8.5 - 8.10.

 

 

Экранирование

 

Подавление паразитных наводок в большинстве случаев сводится к устранению или ослаблению до допускаемых величинпаразитных связей между источником и приёмником наводок путём экранирования и развязывания цепей. Для примера представим себе (рис.8.9) высокочастотный генератор, питаемый от сети постоянного или переменного тока. Электромагеитная энергия, излучаемая элементами генератора, может быть локализована экранирующим металлическим кожухом. Фильтрующая цепь преграждает путь распространению энергии вдоль проводов питания (рис.8.10).

 

Рис.8.9.Излучение генератора ВЧ Рис.8.10.Экранирование генератора ВЧ