Рис. 4.30. К определению напряжения наводки в системе экран со щелью - провод

Экран

; в.

Проводник

В системе экран - параллельно i расположенный провод, образующий совместно с сопротивлениями нагрузок Z\ и z2 замкнутый контур (рис. 4.30). . i

Ток, наводимый в экранированной корпусом РЭС со щелью цепи, от проникающего магнитного поля

1м (О

26 \2 йHi (t)

cose

(4.45)

\ я ; dt

Проникающее через щель электрическое поле вызовет увеличение потенциала провода:

Хехр dt

cos е.

(4.46)

Выражение (4.46) справедливо для случая, когда rsine>b/2, т. е. до тех пор, пока провод цепи находится за пределами щели. Как Бидио, полученные аналитические выражения (4.45) и (4.46) в своей основе повторяют ранее приведенные в § 3.4.

Глава 5.

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ РЭС ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ МЭМП

5.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Актуальность обешечения устойчивой работы РЭС в условиях воздействия МЭМП на современном этапе объясняется прежде всего постоянным ростом плотности и мощности электромагнитных излучений (по приближенным оценкам [25] число больших радиотехнических систем удваивается за каждое пятилетие) с одновременным непрерывным повышением чувствительности разрабатываемой аппаратуры. Это обусловливает постоянное усложнение ЭМО, в которой действуют РЭС, т. е. растет вероятность неблагоприятного воздействия на их работу непреднамеренных помех различного происхождения.

На практике равработчиками РЭС не всегда своевременно принимаются меры к обеспечению их стойкости в заданной (в общем случае непрогнозируемой) ЭМО. Отсутствие системного подхода

к решению вопросов ЭМС и стойкости РЭС может привести к отрицательным результатам н значительным дополнительным затратам времени и средств по дцработке аппаратуры. Очевидно, что защита могла бы быть значительно эффективней при небольшом увеличении стоимости РЭС, если бы угроза воздействия МЭМП (в частности, молниевых разрядов, излучений мощных РПС и т. п.) учитывалась на стадии эскизного проектирования. Понятие системный в данном случае применено потому, что защита РЭС должна строиться на основе их анализа как системы, под которой в методологии системного анализа понимается ком-пл.екс отдельных элементов, выполняющих совокупность взаимосвязанных действий, направленных на достижение общей цели [25].

Назначением мер защиты РЭС от воздействия МЭМП является обеспечение их работы в пределах допусковой области изменения параметров, заданных по условиям сохранения работоспособности РЭС.

Очевидным методом защиты РЭС от воздействия МЭМП является так называемый режим общей изоляции. Этот режим подразумевает отключение всех внешних связей от экранированного объема, в котором размещены РЭС. Указанный метод, приемлемый для защиты многих видов аппаратуры (передвижные РЛС, аппаратура связи и управления, используемая на самолетах, и т. п.), оказывается непригодным для большинства стационарных объектов, в частности БРТС.

При выборе мер защиты РЭС от неблагоприятного действия МЭМП необходимо принимать во внимание, что угроза нарушения работоспособности РЭС создается, как правило, не самой МЭМП, а ее взаимодействием с антеннами, линиями связи и проводниками аппаратуры, в которых происходит преобразование поля МЭМП в мешающие напряжения и токи. Это преобразование представляет собой сложное явление, зависящее от:

характеристик МЭМП; типа РЭС и конкретных условий ее применения (уровня допустимых помех в цепях РЭС, непрерывного или импульсного режима их работы, допустимости или недопустимости кратковременного ухудшения работы РЭС и т. д.);

схемно-конструктивного исполнения РЭС и их расположения в пространстве (габаритных характеристик, протяженности линий связи, диапазона рабочих частот, схемы заземления, наличия экранирования, ориентации антенны и линий связи к направлению прихода МЭМП и т. п.).

Защита РЭС от воздействия МЭМП основывается на:

использовании методов, позволяющих ослабить уровень помех в цепях РЭС;

применении составных частей (ко1мпонентов) РЭС, обладающих повышенной стойкостью к действию МЭМП.

Основным требованием, предъявляемым к защитному элементу, является обеспечение его минимального влияния на работу

защищаемой цепи (устройства, аппаратуры) три отсутствии МЭМП.

Следует отметить, что защита РЭС от воздействия МЭМП организуется по ступенчатому принципу. Сначала обеспечивается грубая защита, снижающая уровень мещающих напряжений в цепях РЭС до приемлемых значений (применение экранирования, замена проводных линий связи световодами, установка разрядников). Дальнейшее снижение уровня помех осуществляется с помощью фильтров и корректирующих цепей, которые кроме защитных вьшолняют и другие функции. Для защиты входных цепей полупроводниковых усилителей применяют высокочастотные диоды, соединенные по различным схемам. Они имеют напряжение ограничения в пределах единиц и долей вольта и являются практически безынерционными. Обеспечить высокое качество функционирования РЭС в условиях воздействия МЭМП можно, только применяя специальные меры защиты.

Некоторые наиболее распространенные методы защиты РЭС от опасных и мешающих влияний различных источников мощных излучений приведены на рис. 5.1 [2-4, 8-10, 14, 34, 35, 37].

Использование в конкретных РЭС тех или иных мер защиты в значительной степени зависит от допустимых уровней помех в

Методы побышения стойкости РЭС к бездействию МЭМП

KoHcmpi/кционные -,

Экранирование

SoHupoffuHue и гр1/лпиро1?ате

Рациональное заземление

Схемотехнические

Оараничение

наводок по спектру

Ограничение наводок по амплитуде

Использование элементов олтоэлектроники

Симметрирование

Структурно-функциональнь/е

Вь/дор оптимальной структуры сианала

Применение корректирующих кодов

Выбор оптимальноао алгоритма ра/Тоты

Вывор оптимальной системы модуляции и кодирования

Рис. 5.1. Основные методы повышения стойкости РЭС к воздействию МЭМП