Реферат
Введение 5
1 Электромагнитный отклик от материалов, используемых для экранирования.
Обзор литературных источников 8
1.1 Композиционные материалы 8
1.2 Основные параметры материалов для экранирования 9
1.3 Основные механизмы электромагнитного экранирования 10
1.4 Материалы, эффективно взаимодействующие с электромагнитным
излучением в узком частотном диапазоне 11
1.5 Однослойные конструкции в согласовании со свободным пространством
и на металле 14
2 Многослойные конструкции экранирующих устройств 18
2.1 Описание электродинамической задачи 18
2.2 Примеры использования многослойных конструкций 20
3 Расчет электромагнитного отклика от однослойной конструкции 25
4 Расчёт электромагнитного отклика от многослойных конструкций 32
4.1 Обзор выбранных материалов 32
4.2 Моделирование многослойных конструкций 35
5 Методы машинного обучения для задач материаловедения и
электродинамики 41
Заключение 43
Список использованных источников и литературы 44
Приложение А (справочное) Таблица материалов с оцифрованными
спектрами КДП и КМП из литературы
Используя электромагнитную энергию, человеком было создано множество устройств и технологий радиосвязи, генераторов тока, бытовой техники и т.д. Например, микроволновая печь и холодильник - незаменимая бытовая техника в каждом доме.
Невзирая на все преимущества электромагнитной энергии, она может бать опасна для всей экосистемы в целом. Электромагнитные волны наносят вред здоровью человека, вызывая психические расстройства и проблемы с наследственностью, оказывают негативное воздействие на иммунную систему, при чем со временем их воздействие только усиливается . Электромагнитное излучение может быть опасно и для животных. Под его влиянием у них может меняться поведение, ориентация или способность к выработке рефлексов. Например, коровы, которые пасутся в радиусе нескольких десятков метров от вышек высоковольтных передач и сотовой связи начинают давать меньше молока, а у пчел фиксируется повышенная агрессивность и беспокойство . Несмотря на это, линии электропередачи (ЛЭП) встречаются повсюду в повседневной жизни. Так как их назначением является соединение между собой мощных электростанций и передача электроэнергии от источника к потребителю, их вред становится несравним с приносимой ими пользой. Для того, чтобы избежать опасности от ЛЭП, достаточно лишь держаться от них на расстоянии.
Вред от микроволновых приборов не заметен во время использования, но последствия могут быть для здоровья весьма серьезными, поскольку электромагнитное излучение может вызвать расстройство высшей нервной системы, привести к потери зрения, к нарушению мозговой деятельности. Чтобы снизить негативное влияние на организм, следует строго выполнять правила безопасного использования бытовой техники, включая мобильные телефоны. Излучение от телефонов вызывает нагревание тканей организма и со временем сказывается на функционировании организма, но польза, которую они приносят в повседневной жизни намного превышает вред, и из- за этого никто не отказывает себе в их использовании.
Широко применимы радиоэлектронные устройства в военной деятельности. Их применение имеет множество положительных аспектов. К примеру, радиоволны используются для военной связи, управления войсками, передачи команд и данных на большие расстояния. Военные радиолокационные системы позволяют обнаруживать, отслеживать и идентифицировать объекты (корабли, самолеты). Оружие на основе электромагнитного излучения (антидроновое ружье) способно выводить из строя электронные устройства противника, что снижает боеспособность их войск. Отрицательные аспекты использования электромагнитного излучения заключаются в том, что высокоэнергетическое излучение может оказывать вред здоровью человека, импульсное излучение разрушает электронику не только военной, но и гражданской инфраструктуры, а также массовое применение оружия, основанного на использовании электромагнитного излучения может спровоцировать ответные действия от противостоящей стороны. Какой бы риск не был, в любом противостоянии преимущество имеет та сторона, чьи технологии и оружие находятся на более высоком уровне и обладают эффективностью в бою.
Электромагнитная совместимость (ЭМС) - это способность электрического и электронного оборудования работать в электромагнитной среде без негативного влияния на их производительность из-за электромагнитных волн . Когда электронные устройства и системы работают в одном пространстве и их электромагнитное излучение или помехи негативно влияют друг на друга, это приводит к сбоям, снижению эффективности работы техники или даже к ее полному отказу.
...
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы на данном этапе получены следующие результаты.
1. Проведен анализ литературных источников по вопросам электромагнитного экранирования. Показано, что задача экранирования актуальна, работы в этом направлении ведутся активно. Отобраны таблицы материалов с их спектрами электромагнитных характеристик и коэффициентов отражения.
2. Изучены теоретические положения для расчета
электромагнитного отклика от однослойных и многослойных образцов по заданным значениям комплексной диэлектрической проницаемости, дизайна конструкции и толщин слоев для плосковолнового приближения.
3. Освоена программа расчета электромагнитного отклика от однослойных и многослойных конструкций в свободном пространстве и на металлической поверхности по заданным спектрам комплексной диэлектрической и магнитной проницаемостей, по заданным и по подобранным толщинам слоя.
4. Проведены расчеты электромагнитного отклика от однослойных и многослойных конструкций.
5. Рассмотрены литературные источники по машинному обучению. Сделан вывод о перспективности использования метода машинного обучения для выбора материала и конструкции для обеспечения требуемого уровня экранирования в заданном диапазоне частот.
