Всё об электрических двигателях, генераторах, трансформаторах и прочих электрических машинах

RSS

На сайте можно найти информацию об принципе работы, устройстве, конструкции электрических двигателей, генераторов и трансформаторов. Также есть материалы по электронике и печатным платам.

Главная > ЭМС как показатель качества электронной аппаратуры > Понятие «электрического размера» — Часть 3

Понятие «электрического размера» — Часть 3

Очень важно правильно вычислить электрические параметры материала на определенной частоте. Для этого необходимо помнить, что один метр равен длине волны на частоте 300 МГц в свободном пространстве (воздухе). Длина волны в свободном пространстве может быть легко рассчитана на другой частоте, соответственно масштабируя размеры. Для этого необходимо помнить, что с увеличением частоты длина волны уменьшается и наоборот. Например, длина волны на частоте 50 МГц равна 1 м × 300 МГц/50 МГц = 6 м. Длина волны на частоте 2 ГГц (1 ГГц = 1000 МГц) равна 300/2000 = 0,15м, т. е. 15 см. В диэлектрической среде длина волны должна быть уменьшена пропорционально корню квадратному из значения относительной диэлектрической проницаемости этой среды.

Электрические размеры печатной платы или другой электромагнитной структуры должны быть рассчитаны так, чтобы можно было определить, является ли данный объект электрически малым, т. е выполняется ли условие dS<0,1λ или нет. Если он является электрически малым, то при анализе объекта можно применить более простые подходы и вычисления, чем в случае, если он будет электрически большой. Например, применяются законы токов и напряжений Кирхгофа наряду с моделированием цепей на сосредоточенных элементах, если наибольший размер платы является электрически малым. Если плата является электрически большой, то мы можем использовать только уравнения Максвелла (или упрощенные уравнения Максвелла), чтобы описать задачу. С таким подходом мы встречались, например, при классификации линий передачи на электрически длинные и короткие.

Один из способов определения электрических показателей платы заключается в вычислении длины волны на интересующих сверхвысоких частотах и затем коэффициента kE по (7.2). Например, рассмотрим плату на FR4 (εR = 4), которая имеет максимальный размер 300 мм, работающую на частоте 500 МГц (максимальная частота спектра сигнала). Минимальная длина волны в воздухе составит 300/500 = 0,6 м, а в диэлектрике 0,6/74 =0,3 м. Очевидно, что неравенство (7.3) в данном случае не выполняется. Это означает, что при проектировании печатной платы происходящие в ней электродинамические процессы должны быть рассмотрены с позиций электродинамики, а применение упрощенных моделей требует серьезного обоснования.

Метки: , , , , , ,


© 2012 - Устройство и принцип действия электрических машин