Децибелы в экранирующих тканях: что означают цифры и как читать протокол

Коротко. Децибел — логарифмическая единица: каждые 10 дБ означают ослабление ровно в десять раз по мощности. 60 дБ — это в миллион раз, а не «на 60 процентов». Цифра в названии экранирующей ткани почти всегда обозначает марку материала, а не измеренное затухание. Настоящее значение зависит от частоты и живёт в протоколе испытаний — в виде кривой, а не одного числа.

Почему «99 % защиты» — бесполезная формулировка

Откройте любую подборку экранирующих материалов, и вы увидите проценты: «защита 99 %», «блокирует до 99,9 % излучения». Звучит солидно. На деле 99 % — это всего 20 децибел, самый скромный уровень экранирования из существующих. Материал, задерживающий «целых 99 %», пропускает каждый сотый ватт.

Проценты в этой области — плохая единица измерения. У них слишком короткая шкала: всё интересное происходит после третьего знака после запятой, и разницу между 99,99 % и 99,9999 % человеческий глаз не считывает, хотя это разница в сто раз. Именно поэтому инженеры пользуются децибелами.

Как устроен децибел

Ослабление в децибелах считают по логарифму отношения мощностей: A = 10 · lg(P₁/P₂), где P₁ — мощность падающего поля, P₂ — прошедшего сквозь материал. Если считать по напряжённости поля, коэффициент меняется на 20, но результат в децибелах получается тот же.

Практический смысл проще формулы: каждые 10 дБ — это ослабление в 10 раз.

Ещё две полезные привязки. Плюс три децибела — это ровно вдвое. И шкала не линейная: разница между 63 и 79 дБ выглядит скромно, а на деле это ослабление в сорок раз сильнее.

Отсюда же следует неочевидное: разница между тканью на 40 дБ и тканью на 80 дБ — не «в два раза лучше», а в десять тысяч раз.

Почему число в названии ткани — это марка, а не измерение

Теперь неприятная часть, которую в нише обычно обходят молчанием.

Цифра в названии экранирующей ткани — как правило, заводская марка материала, а не результат измерений. Она попадает в название у производителя и дальше кочует по описаниям магазинов, постепенно превращаясь в «характеристику».

Мы прошли через это сами. Ткань, которая у нас называется «Покровичъ-110», по протоколу испытаний даёт 73–80 дБ. Это отличный результат — ослабление в десятки миллионов раз, — но это не 110 дБ. Когда мы получили протоколы на руки и сверили цифры, пришлось переписать описания всех тканей на сайте.

Обратите внимание на вторую строку: у ткани с цифрой 80 в названии измеренное затухание оказалось выше, чем у ткани со 110. Это лишнее доказательство того, что число в имени материала и его реальные свойства связаны слабо.

Проверять стоит не только нас. Если продавец не может показать протокол, цифра в описании товара не значит ничего.

Как читать протокол испытаний

Протокол — это не бумажка с печатью, а документ с конкретной структурой. В нём должно быть четыре вещи.

Метод. Чаще всего это ASTM D4935 — международный стандарт измерения экранирующей эффективности плоских материалов. Суть: образец зажимается в держатель, через него пропускают плоскую волну при нормальном падении, сравнивают сигнал с образцом и без него. Классический диапазон самого стандарта — от 30 МГц до 1,5 ГГц; границы заданы конструкцией держателя. Наши испытания проводились в расширенном диапазоне 0,3 МГц – 7 ГГц, что захватывает и длинные волны, и весь диапазон Wi-Fi.

Лаборатория. Название организации, которая проводила измерения. У нас это ООО НПП «Радиострим». Анонимный протокол — не протокол.

Образец. Что именно измеряли: конкретную партию, а не «материал вообще».

Кривая. Самое важное. Затухание — функция частоты, и нормальный протокол показывает график: по горизонтали частота, по вертикали децибелы. Одно число в протоколе — повод задать вопрос, на какой частоте оно получено.

Смотреть на кривой нужно на провалы. У любого сетчатого материала есть частоты, где экранирование заметно хуже, — и если такой провал приходится на ваш диапазон, среднее значение по протоколу вас не спасёт.

Почему одного числа не бывает

Экранирующая ткань — это проводящая сетка. Её способность задерживать волну зависит от того, как размер ячейки соотносится с длиной волны. Чем короче волна, тем легче она находит дорогу сквозь ячейку.

Поэтому характеристика ткани — всегда диапазон. Когда мы пишем «63–79 дБ», это значит: в нижней части измеренного диапазона частот материал даёт около 79 дБ, в верхней — около 63. Не «от и до» в смысле разброса качества, а реальная зависимость от частоты.

Практический вывод: сравнивая два материала, смотрите не на максимум, а на значение в том диапазоне, который вам нужен. Для сотовой связи это 800 МГц – 2,6 ГГц, для Wi-Fi — 2,4 и 5 ГГц, для умного дома — 433 МГц и 868 МГц.

Сколько децибел нужно на практике

Ответ обычно скромнее, чем кажется.

Для бытовых задач — снизить фон от роутера, от вышки за окном, от соседского оборудования — хватает 30–50 дБ. Это ослабление в тысячи и десятки тысяч раз, и в большинстве квартир такая ткань опускает измеряемый уровень до значений фона.

Для защиты информации требования другие и задаются нормативами, а не ощущениями: там счёт идёт от 60 дБ и выше, и материал подбирают под конкретный частотный диапазон и класс помещения.

Больше — не всегда лучше. С ростом затухания растут плотность, вес и цена, а воздухопроницаемость падает. Сетка на 55 дБ, которую можно повесить на вентиляционный проём, для многих задач полезнее глухого полотна на 85 дБ.

Что съедает эффект: щели важнее ткани

Это главное, чего не понимают при первой покупке. Экранирующая способность собранной конструкции почти никогда не равна характеристике материала — она хуже, и обычно намного.

Причина в непрерывности контура. Электромагнитная волна ведёт себя как вода: находит любое отверстие. Стык полотен без нахлёста, щель у плинтуса, незакрытая розетка, открытая дверь — каждый разрыв работает как щелевая антенна и сводит эффект к нулю на тех частотах, для которых щель достаточно велика.

Аналогия простая: ведро из идеального металла с дыркой в стенке удерживает воду ровно до уровня дырки. Материал ни при чём.

Отсюда практические правила: полотна укладывать с нахлёстом, стыки проклеивать экранирующей лентой, контур замыкать, а измерять — после монтажа, а не по паспорту ткани.

Как проверить самому

Полноценное измерение требует анализатора спектра и калиброванной антенны. Но грубую проверку можно сделать дома.

Самый доступный способ — измеритель плотности потока энергии, бытовые модели стоят несколько тысяч рублей. Порядок действий: измерить уровень в точке, поставить экран, измерить в той же точке ещё раз, не меняя расстояния до источника. Разница и есть эффект. Важно мерить именно в одной точке и при одном и том же источнике — иначе сравниваете не то.

А вот популярный тест «заверните телефон и позвоните» доказывает мало. Отсутствие звонка означает, что сигнал упал ниже порога чувствительности приёмника, — это может быть и 20 дБ, и 80. Обратное тоже верно: телефон может продолжать звонить при хорошем экране, если вы оставили щель.

Что из этого следует

Если коротко: требуйте протокол, смотрите на кривую, а не на число в названии, выбирайте материал под свой частотный диапазон и помните, что монтаж важнее характеристики ткани.

Мы публикуем измеренные значения вместо маркетинговых — в том числе там, где они ниже цифры из названия. На четыре ткани протоколы выложены прямо в карточках товара, в формате PDF, со всеми графиками. На остальные материалы протоколы предоставляем по запросу.