Měření stínící účinnosti polymerních a uhlíkových kompozitů

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá problematikou stínění elektromagnetického rušení (EMI). V teoretické části jsou popsány základní fyzikální vztahy pro elektromagnetické záření a stínící účinnost (SE) a diskutovány příspěvky permitivity, permeability a elektrické vodivosti prostředí k SE. Dále jsou zde představeny zdroje EMI, a metody a přístroje pro měření EMI. EMI v teoretické části je rozděleno na vyzařované emise a vedené emise. Značná část teorie se věnuje testování elektromagnetické odolnosti zařízení, tj. schopnosti přístroje pracovat v podmínkách intenzivního zdroje elektromagnetického záření. Jsou zde také diskutovány metody eliminace EMI a dále způsoby měření SE. Hlavní důraz je kladen zejména na měření SE pomocí vlnovodné metody, která byla použita v rámci diplomové práce a je zmíněna a detailně diskutována v praktické části. Na závěr teoretické části je představena materiálová základna, která se využívá v oblasti vývoje moderních štítů elektromagnetického záření. Poslední kapitola se věnuje rozrůstajícímu se odvětví ohebné a nositelné elektroniky, která využívá pokroků v oblasti vývoje moderních štítů EMI. V praktické části jsou pak blíže specifikovány materiály, jejichž SE byla testována. Použity byly nanostrukturované elektricky vodivé částice, zejména polypyrrolové nanotrubky, expandovaný grafit, a uhlíkové částice Vulcan Carbon, Carbon Pearl a SuperP. Je zde popsána příprava ohebných štítů EMI na bázi kompozitů vodivých nanočástic a polydimethylsiloxanu, včetně jejich úpravy pro dané podmínky měření. Součástí experimentu je rovněž popis testovací stanice využívající síťového vektorového analyzátoru, která byla použita pro měření. Uvedeny jsou i metody její kalibrace. Zevrubně jsou rovněž diskutovány použité vlnovody, jejich vlastnosti a pracovní frekvence. Velkou část praktické části diplomové práce pak tvoří shrnutí a diskuze výsledků měření SE vybraných vzorků, výpočty příspěvků reflexe, transmise a absorpce k celkové SE a v neposlední řadě i diskuze vlivu tloušťky štítu na SE.