Разделы сайта

Исследование электромагнитной обстановки в помещении при воздействии сверхкоротких электромагнитных импульсов на электронные средства

Задача борьбы с электромагнитными воздействиями возникла почти одновременно с электроникой, но в то время самостоятельного значения не имела и особых трудностей для своего решения не представляла. Трудности появились с увеличением количества технических средств, в частности электронных средств (ЭС), усложнением их функций и созданием средств нового назначения. К тому же данная проблема приобретает большую значимость в силу следующих причин:

- рост восприимчивости элементной базы к внешним электромагнитным воздействиям;

приближение ЭС к объекту управления, являющегося источником помех;

возрастание числа и мощности источников индустриальных и электромагнитных воздействий;

появление устройств, способных генерировать мощные электромагнитные импульсы;

вступление России в ВТО (Всемирную торговую организацию) и гармонизация стандартов [1].

В последнее десятилетие над современным обществом нависла угроза электромагнитного терроризма - преднамеренного мощного электромагнитного воздействия на ЭС. Средства электромагнитного терроризма (СЭТ) могут быть разработаны для генерации импульсов с разными характеристиками, но для ЭС наибольшую опасность представляют сверхкороткие электромагнитные импульсы (СК ЭМИ). Характеристики СК ЭМИ приведены в табл. 1 [1]. Достаточно просто СК ЭМИ генерируются современными полупроводниковыми приборами. На их основе в последние годы появились новые мощные стационарные и мобильные генераторы, излучающие периодические и однократные мощные СК ЭМИ [2].

Особенностью данного типа излучения является соразмерность длительности воздействующих импульсов с длительностью рабочих импульсов, сопровождающих обработку цифровой информации в ЭС. Кроме того, такие устройства обладают новыми качествами, отсутствующими у традиционных источников мощных электромагнитных воздействий - сверхширокополосностью и большой амплитудой [2].

Таблица 1. Характеристики СК ЭМИ

Пиковая мощность в антенне

2-20 ГВт

Длительность импульса

< 10 нс

Время фронта

< 1 нс

Энергия на выходе генератора

5 - 500 Дж

Диапазон частот

100 МГц - 50 ГГц

Частота повторения

Импульс - десятки Гц

Облучаемая поверхность

< 10 км2

Дальность

< 100 м

сверхкороткий импульс цифровой электромагнитный

Проведенные первые экспериментальные исследования стойкости цифровых ЭС к воздействию СК ЭМИ показали, что с уменьшением длительности фронта воздействующего поля снижается эффективность применяемых защитных устройств, усиливается проникновение электромагнитных полей через неоднородности в корпусах и увеличиваются амплитуды наведенных токов и напряжений на выходах антенно-фидерных устройств, кабелей и проводов, расположенных вне экранов или имеющих плетеные и витые экраны, что приводит к ложным срабатываниям или катастрофическим отказам ЭС [2].

С учетом изложенного следует, что в настоящее время СК ЭМИ являются новой серьезной угрозой для ЭС. Существующие тенденции в развитии источников сверхмощных СК ЭМИ обуславливают необходимость проведения широких исследований, направленных на обеспечение стойкости современных ЭС к такого рода электромагнитным воздействиям [2]. Кроме того, возникает необходимость проведения исследований воздействия СК ЭМИ на цифровые ЭС в помещениях зданий. Это обусловлено насыщением современных зданий цифровыми ЭС и системами, восприимчивыми к внешним электромагнитным воздействиям. В настоящее время цифровые ЭС являются основным ядром жизнеобеспечения, безопасности и информатизации в современных зданиях. Сбой в работе цифровых ЭС и систем приведет к нарушению функционирования данных систем, и соответственно затруднит выполнение основных функций, возложенных на здание в целом [3].

Следовательно, задача исследования воздействия СК ЭМИ на ЭС является в настоящее время особенно актуальной. Реализация общих требований и основных мероприятий, направленных на повышение стойкости цифровых ЭС к воздействиям СК ЭМИ, непосредственно связана с достоверной (экспериментальной, расчетной или экспериментально-расчетной) оценкой уровней напряжений и токов, наведенных на ЭС [3].

Все вышеперечисленное обуславливает актуальность дипломной работы по данной проблеме.

Объектом исследования работы являются ЭС и электромагнитная обстановка в помещении.

Целью дипломной работы является исследование электромагнитной обстановки в помещении при воздействии сверхкоротких электромагнитных импульсов на цифровые электронные средства.

Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:

. Выбор средств и описание метода для исследования электромагнитной обстановки в помещении.

. Разработка модели источника СК ЭМИ.

. Моделирование электромагнитной обстановки в помещении при воздействии СК ЭМИ на цифровые ЭС.

. Сравнение результатов моделирования с экспериментальными результатами.

Самое читаемое:

Модернизация зеркальной антенны гигагерцевого диапазона
Антенна - устройство для излучения и приёма радиоволн (разновидности электромагнитного излучения). Антенна является конвертором электрического тока радиочастотного диапазона в электромагнитное излучение и наоборот. Форма, размеры и конструкция антенн разнообразны и зависят от длины излучаемых или принимаемых волн и назначения анте ...

www.techstages.ru : Все права защищены! 2018