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

Просмотров: 128

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.

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

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

© Emctestlab llc, Москва, 2017

ЭМСТЕСТЛАБ логотип