Электромагнитное поле в ЭМС
Поиск

Электромагнитное поле в ЭМС


В испытаниях на устойчивость к электромагнитным полям (радиочастотным), первенство по популярности, пожалуй, занимают следующие стандарты ЭМС:


  • ГОСТ 30804.4.3 (IEC 61000-4-3), бывший ГОСТ Р 51317.4.3;

  • RTCA/DO-160, он же в переводе КТ-160

  • MIL-STD-461 и

  • его маленькая часть для авиации отечественного производства ГОСТ РВ 6601-001.

Во всех этих стандартах (или их разделах) электромагнитные волны воздействуют на испытуемый объект, но при различных условиях. В чем разница и чем это грозит? Проведем сравнительный анализ этих документов с точки зрения устойчивости или восприимчивости к электромагнитному излучению.

АЧХ воздействий или степени жесткости. Вопросы модуляции сейчас мы рассматривать не будем. Уровни излучений определяются исходя из области применения этих стандартов. ГОСТ 30804.4.3 распространяется на электротехнические, электронные и радиоэлектронные изделия и оборудование, которое эксплуатируют в условиях воздействия на них электромагнитных излучений (а это большинство в наше время). Эти электромагнитные излучения часто создаются стационарными радио- и телевизионными передатчиками, радиопередатчиками подвижных объектов, портативными приемопередатчиками, применяемыми персоналом, эксплуатирующим ТС, и службами безопасности, а также различными промышленными, научными, медицинскими и бытовыми источниками излучений (далее - источники излучений общего применения). Кроме электромагнитной энергии, генерируемой намеренно, на ТС также воздействуют паразитные излучения, создаваемые такими источниками, как сварочное оборудование, тиристорные регуляторы, люминесцентные источники света, переключатели, коммутирующие индуктивные нагрузки и т.д. ГОСТ 30804.4.3 устанавливает требования и методы испытаний технических средств (ТС) на устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю. Уровни воздействий должны устанавливаться в стандартах на продукцию исходя из специфики применения ТС конкретного вида, характерной электромагнитной обстановки в местах эксплуатации, плотности монтажа и т.д.

То есть ГОСТ 30804.4.3 устанавливает требования к устойчивости от излучений источников общего применения до 6ГГц. Степени жесткости испытаний от 1 до 10В/м установлены в таблице 1 данного стандарта:


MIL-STD-461 в разделе RS103 устанавливает следующие требования:


Здесь видим разнообразные требования армии, ВВС, ВМС, других министерств обороны и промышленности. Рассмотрим только требования для авиации (AIRCRAFT), где напряженности поля принимают значения 20, 60 или 200В/м в зависимости от того, где располагается оборудование: внутри или вне фюзеляжа, являются ли они критичными для безопасности, а также от применения самого летательного аппарата. Сравним их с требованиями отечественного стандарта для авиационного бортового оборудования ГОСТ РВ 6601-001:


Видим практически полную идентичность, за исключением некоторых уровней, к которым, видимо наши военные чиновники приложили руку, а также тот факт, что стандарт США превосходит наш по частотам свыше 18ГГц.

Далее RTCA/DO-160 и КТ-160 - стандарты также для авиационного оборудования, но уже гражданского назначения.


Здесь более узкая полоса частот - от 100 МГц до 18 ГГц, но более разнообразная градация категорий в зависимости от типа летательного аппарата и типа условий эксплуатации.

Отличие МЭК от остальных рассматриваемых стандартов, в том, что только в нем есть четкие определения и классификация портов, в том числе и порта корпуса. И испытаниям подлежат именно они. Поэтому в ГОСТ Р 51317.4.3 испытаниям подлежит только корпус (пор корпуса) изделия, а кабели испытывают на соответствие другим стандартам, подсоединив ИТС к устройствам связи-развязки. В MIL-std-461, ГОСТ РВ 6601, ДО-160 испытаниям подлежать и корпуса оборудования и подходящие к ним кабели (не менее 2м). Есть еще принципиальная разница в размещении и калибровке радиочастотного поля в МЭК и ГОСТ РВ, их вы можете прочитать в статье "Разные подходы ГОСТ Р и ГОСТ РВ" в архиве.

Методика испытаний. МЭК 61000-4-3 четко устанавливает проводить испытания в дальней зоне поля, т.е. в той области, где плотность потока энергии излучения обратно пропорциональна квадрату расстояния от антенны, и мощность воздействующих радиопередатчиков можно вычислить по формуле E=7*√P/d. Для дипольной антенны это соответствует расстоянию более λ/2π, где λ - длина волны излучения. А для сложных антенн и габаритных испытуемых изделий, расстояние выбирают из условия d ≥ 2(D^2)/λ, где D — наибольший линейныйq размер испытуемого ТС либо антенны, определяющий минимальную апертуру облучения испытуемого ТС, что применимо для случаев, когда D >> λ. ГОСТ РВ и ДО (MIL и DO) устанавливают расстояние от излучающей антенны 1м. Это говорит о принципиальной разнице в оценках уровней излучений. Дальняя зона и большие расстояния, а также специальные условия испытания, такие как калибровка поля до размещения объекта и однородность поля, применяются тогда, когда известны расстояния, принципы передачи воздействий и мощности источников. Измерение же излучения непосредственно возле испытуемого объекта и указанное расстояние в 1м говорит о том, что параметры источника воздействий или неважны (когда речь идет о совместимости тех.средств системы между собой) или неизвестны (электромагнитное оружие, природные аномалии).

Далее в МЭК много времени уделяется объяснениям существенной разницы при измерении радиочастотных полей изотропным датчиком поля и направленной приемной антенной.

Создать поле при показаниях изотропного датчика в 10В/м гораздо проще, чем для показаний 10В/м на анализаторе спектра при использовании приемной антенны. Это обусловлено следующими факторами:

  • Неидеальностью испытательной площадки и наличием отражения;

  • Направленными свойствами датчика и антенны;

  • Селективностью измерителя при использовании антенны;

  • Способом детектирования в датчике поля;

  • Наличием гармонических составляющих сигнала и линейностью усилителя мощности;

  • Размерами и расположением датчика и антенны.

Разница в мощности усилителя или источника помех при этом может изменяться в сотни раз.

Альтернативные методики. ГОСТ Р 51317.4.3 допускает только одну методику испытаний с нескольками способами облучения - это испытания с использованием излучающих антенн. МЭК также допускает использование GTEM камер. ГОСТ РВ 6601-001 в качестве альтернативных методик устанавливает использование различного рода ТЕМ (полосковых линий) и реверберационных камер, равно как и MIL-STD-461 и RTCA/DO.

Требования к площадке при излучении. Однородность поля, достигаемую путем выбора испытательного оборудования и модификацией ПБЭК, требует только МЭК 61000-4-3. ГОСТ РВ 6601 и КТ-160 требуют только более или менее тихой в электрическом смысле зоны испытаний и уменьшения отражений, выставляя минимальные требования к радиопоглощающим материалам.

На наш взгляд эти требования должны периодически проверяться и подтверждаться как при прямом падении волны на абсорбер, так и при падении под углом 45°. Поглотители также имеют свойства линейности и ограничения динамического диапазона вследствие нагрева при сильном излучении. Некоторые виды материалов расчитаны только на 200-600 В/м. Эти моменты испытательные лаборатории, как правило, никак не учитывают при испытаниях на ЭМС.

Надеемся Вам было интересно, Emctestlab

#DO160 #MILSTD461

Полное или частичное копирование материалов запрещено. При согласованном использовании материалов сайта необходима ссылка на ресурс.

Вся представленная на сайте информация, касающаяся технических характеристик, наличия на складе, стоимости товаров, носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437(2) Гражданского кодекса РФ.

  • Instagram - черный круг
  • Twitter - ЭМСТЕСТЛАБ
  • Facebook Icon - Emctestlab profile
  • YouTube - Emctestlab LLC
  • Vkontakte - ЭМС группа
  • Google+ - Лаборатория ЭМС инноваций

© Компания Emctestlab llc 2017

ЭМСТЕСТЛАБ логотип