МЕТОДОЛОГІЧНІ ПІДХОДИ ДО АВТОМАТИЗАЦІЇ ПРОЕКТУВАННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ЕКРАНІВ

Анотація

Досліджено можливості автоматизації процесів проектування матеріалів та конструкцій для екранування електричних, магнітних та електромагнітних полів широкого частотного діапазону. Показано, що необхідність автоматизації процесів проектування обумовлена залежністю захисних властивостей (коефіцієнтів екранування) матеріалів від кількох параметрів – магнітної та діелектричної проникностей, електропровідності, товщини матеріалу. Для композиційних матеріалів необхідно враховувати об’ємний вміст і дисперсність екрануючого наповнювача у діелектричній матриці. Вихідними даними є необхідні коефіцієнти екранування (з урахуванням коефіцієнтів відбиття електромагнітних хвиль у діапазоні ультрависоких частот). Спираючись на фундаментальні співвідношення електродинаміки суцільних середовищ, надано співвідношення для послідовного визначення коефіцієнтів заломлення та екстинкції матеріалів, що надає можливість розрахувати значення дійсної та уявної складових комплексної діелектричної проникності. На основі цих значень визначається питома електрична провідність матеріалів. Це, у свою чергу, дозволяє визначити еквівалентну глибину проникнення високочастотного електромагнітного поля у матеріал. Показано, що для розрахування відносних магнітної та діелектричної проникностей з прийнятними похибками доцільно використовувати співвідношення Лорентца та Максвелла-Гарнетта. Для цього достатньо мати відомості про діелектричні та магнітні проникності компонентів (які є довідковими величинами) та об’ємний вміст екрануючої субстанції у діелектричній матриці. Це надає можливість однозначно визначити захисні властивості композиції у широкому частотному діапазоні. Враховуючи залежність ефективності матеріалів від багатьох факторів, автоматизація процесів проектування дозволить оптимізувати співвідношення критичних параметрів з урахуванням магнітних властивостей і вартості кінцевого продукту.