Диссертация (1137191), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Описана проверка адекватности расчётов(сопоставление результатов расчёта по разработанной методике сдостоверными известными результатами).Разработанаметодикаавтоматизированногорасчетасвыводыпоиспользованием «облачных» технологий.Взаключениисформулированыосновныедиссертационной работе в целом.Апробация результатов работы. Результаты представлялись идокладывалисьнанаучно-техническихконференцияхстудентов,аспирантов и молодых специалистов МИЭМ (г. Москва) в 2011, 2012 и в2013 годах. На 9-ом международном симпозиуме по электромагнитнойсовместимости и электромагнитной экологии (г. Санкт-Петербург 2011 г).На II всероссийской научно-технической конференции посвящённойсистемам управления беспилотными космическими и атмосфернымилетательными аппаратами (г. Москва 2012 г).По теме диссертации опубликовано 12 публикаций, в том числе 3 вжурналах, включённых в перечень ведущих рецензируемых научных9журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основныенаучные результаты диссертации на соискание учёной степени доктора икандидата наук, и одно свидетельство о государственной регистрациипрограммы для ЭВМ.Диссертационная работа выполнена на кафедре «Радиоэлектроника иТелекоммуникации» МИЭМ НИУ ВШЭ.10Глава1.Экранирование,каксредствообеспечения электромагнитной совместимости1.1.Проблемы электромагнитной совместимостиЭлектромагнитная совместимость (ЭМС) определяет способностьтехнических средств функционировать «в предусмотренном режиме, взаданной электромагнитной обстановке и при этом не создаватьэлектромагнитныхпомехдругимЭлектромагнитныепомехитехнических(ЭМП)могутсредствам»вызывать[8].нарушенияфункционирования электротехнических и электронных систем, затруднятьиспользованиерадиочастотногоспектральногоресурса,вызыватьвозгорание легковоспламеняющихся газообразных средств, воздействоватьна ткани тела человека.
Одним из эффективных средств обеспечения ЭМСрадиоэлектронных средств и защиты их от ЭМП является экранирование.Наряду с такими методами как зонирование, фильтрация, заземление иограничение перенапряжения, экранирование остаётся в ряде случаевединственновозможнымрешениемзадачисниженияуровнявоздействующих полей на радиоэлектронные средства или устранениепомехоэмиссии от технических средств.
С повышением быстродействияэлектронныхсредств,(фильтрация,установкаприменениеограничителей)схемотехническихневсегдаметодовпредставляетсявозможным из-за их влияния на быстродействие систем. Посколькубыстродействие является приоритетным показателем при создании самогоширокогоклассаперспективныхэлектронныхсредств,значениеэкранирования резко возрастает [23].Эффекты ЭМП в технических средствах вызывают постояннорастущее беспокойство разработчиков и конструкторов из-за повышениячувствительности компонентов систем к электромагнитным воздействиям,11расширения частотного диапазона и уровня мощностей этих воздействий, атакже лавинообразного роста источников помех самой разнообразнойприроды. Для радиоэлектронных средств специального примененияследует учитывать определённую вероятность наличия преднамеренныхмощных сверхширокополосных электромагнитных воздействий.
Этоставит перед разработчиками аппаратуры еще более сложные задачи по еезащите.В концепции ЭМС выделяются источники и рецепторы помех, атакжесредараспространенияЭлектромагнитнойпомехойпомехможетотисточникаявлятьсякрецептору.практическилюбоеэлектромагнитное явление в рамках широкого диапазона частот. Источникпомеховых электромагнитных возмущений может располагаться внерассматриваемой электронной системы, но он также может располагатьсяи внутри этой системы. В данном случае одна часть системы являетсяисточником, а другая - рецептором [24].Источникипомехбываютприродногоиискусственногопроисхождения.
Наиболее мощными природными источниками помехявляются разряды молний, генерирующие значительные токи в системемолниезащиты,Источникамиразнообразныеиэлектрическиеискусственногоустройстваполявысокойпроисхожденияисистемы,могутначинаянапряженности.бытьотсамыемощныхрадиопередающих устройств и заканчивая микропроцессором. Наиболеемощными искусственными источниками электромагнитного излученияявляются ядерные взрывы. С возрастанием высоты взрыва, увеличиваетсяпробег всех излучений, выходящих из зоны взрыва.
Возрастает областьионизации. [2] При взрывах на высотах 80 – 100 км пробег рентгеновскогоизлучения (электромагнитное излучение, занимающее спектральнуюобласть между гамма- и ультра-фиолетовым излучением в пределах длинволн от 10−8 до 0,1 мкм) в горизонтальном направлении составляет12несколько километров, а на больших высотах десятки и сотни километров.80% энергии космического взрыва идёт на образование рентгеновскогоизлучения. Существуют лазеры с ядерной накачкой, которые фокусируютрентгеновское излучение в узкий пучок энергии и направляют на объект,например на головную часть баллистической ракеты [25]. При этомпроисходит механическое повреждение ракеты.Поражающее действиевысотных ядерных взрывов рассматривают, как правило, на воздушные икосмическиецели,радиоэлектроннуюаинаназемныеобъектэлектротехническую(личныйаппаратуру)состав,-тольковоздействие ЭМИ.
Характер поражающего действия электромагнитногоимпульса высотных ядерных взрывов сходен с характером поражающегодействия ЭМИ наземных и воздушных взрывов. Отличие высотногоядерного взрыва состоит в том, что большие токи напряжения наводятся накабельных, воздушных линиях и других элементах. Они расположены нетолько вблизи эпицентра взрыва, но и на расстоянии сотен километров отнего.[3]Вследствиеэтого,личныйсостав,радиоэлектроннаяиэлектротехническая аппаратура могут быть выведены из строя отвоздействия ЭМИ высотного ядерного взрыва, находясь на безопасныхудалениях от поражения другими поражающими факторами.В любом случае источник возбуждает электромагнитное поле сопределенной частотой или, что наиболее типично, в широком диапазонечастот.
При взаимодействии переменного электромагнитного поля сцепямиэлектронногосредства,имеющимивполнеконкретнуюфизическую реализацию, в этих цепях возникают токи и напряжениясоответствующих интенсивностей. При превышении наведенными токамиинапряжениямиопределенныхпороговыхуровнейврецепторепроисходят события, приводящие к нарушениям функционирования.13Вероятность превышения наведенными токами и напряжениямипороговых уровней зависит от многих факторов, основными из которыхявляются:• уровни электромагнитного возмущения источника помех;• уровень восприимчивости рецептора помех;• ослаблениеэлектромагнитноговозмущенияприегораспространении от источника до чувствительных цепей рецептора;• степень совпадения частотного диапазона источника и рецепторапомех;• степень совпадений поляризаций электромагнитного возмущенияисточника и приемных цепей рецептора.На рис.
1Ошибка! Источник ссылки не найден. дано обобщенноепредставление взаимодействия источника и рецептора помех. [8]рис. 114Обобщённое представление взаимодействия источника и рецептора помех: а) разнесениеисточника и рецептора; б) изменение поляризации; в) создание защитных барьеров (1 – источникпомех, 2 – рецептор помех)Для снижения степени взаимодействия возможны следующиеосновные подходы:• увеличение расстояния между источником и рецептором помех вслучае, когда место их расположения известно и координатыустановки могут быть изменены в нужном направлении (рис. 1,а).Это возможно, если источник, рецептор и среда распространениясигнала контролируются авторами проекта;• выборполяризациисигналовисточника,ортогональнойкпринимаемым сигналам рецептора (рис. 1,б), что, например, имеетместо при ориентации магнитных полей источника и рецептора сцелью уменьшения их взаимодействия.
В общем случае поляризацияисточника помех неизвестна, что затрудняет или вообще делаетневозможным применение данного подхода;• установка около рецептора или источника помех искусственногобарьера в виде экрана (рис. 1,в), который предотвращает воздействиеисточника на рецептор в необходимом частотном диапазоне. Этотвариант не требует доступа ко всей системе «источник - среда рецептор» и может быть реализован независимо при проектированииисточника или рецептора, опираясь на показатели восприимчивостии параметры внешних воздействий.Каквидно,системаэкранированиярецептораможетбытьспроектирована без детальных знаний параметров источника помех, ноповышение эффективности экранирования более экономными средствамидостигается только при знании этих параметров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
