Совместимость радиоэлектронных средств электромагнитная: ГОСТ 23611-79 Совместимость радиоэлектронных средств электромагнитная. Термины и определения (с Изменениями N 1, 2), ГОСТ от 27 апреля 1979 года №23611-79

Опубликовано в Разное
/
2 Мар 2021

Содержание

Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств (ЭМС РЭС)

Способность радиоэлектронного средства (РЭС) функционировать в реальных условиях эксплуатации с требуемым качеством при воздействии на него непреднамеренных помех, не создавая при этом радиопомех другим РЭС группировки войск. Проблема ЭМС, прежде всего, с особенностями функционирования РЭС, в состав которых, как правило, входят три основных элемента – радиопередающее, радиоприемное и антенно-фидерное устройства. При этом радиопередающее устройство предназначено для генерирования, модуляции и усиления токов высокой частоты, радиоприемное устройство – для селекции, преобразования, усиления и детектирования электрических сигналов, а антенно-фидерное устройство – для излучения и селекции электромагнитных колебаний радиодиапазона, а также их преобразования в электрические токи.

Каждый из названных элементов РЭС по-своему влияет на ЭМС. Радиопередающее устройство, являющееся источником радиоизлучений, характеризуется следующими параметрами: частота, ширина спектра, мощность, вид модуляции. В структуре излучения радиопередающего устройства выделяют следующие виды излучений: основное, внеполосное и побочное.

С учетом выделенных видов излучения основными параметрами радиопередающих устройств, влияющими на ЭМС, являются: мощность основного излучения, ширина спектра основного излучения, несущая частота (центральная частота спектра основного излучения), диапазон рабочих частот, стабильность передатчика, частоты (ширины полосы частот) и уровни внеполосных и побочных излучений и др.

Вклад радиоприемного устройства в проблему ЭМС РЭС определяется наличием различных каналов приема, как сигналов, так и помех.

Выделяют основной канал приема (минимальная полоса частот, в которой возможно обеспечить качественный (достоверный) прием сообщения с требуемой скоростью) и неосновные каналы приема, которые в свою очередь делятся на соседние (полосы частот, равные основному каналу и непосредственно примыкающие к его нижней и верхней границам) и побочные (полоса частот за пределами основного канала приема, находясь в которой сигнал или помеха проходят на выход радиоприемника). Наличие неосновных каналов приема определяется не только параметрами элементной базы приемного тракта, но и принципами построения радиоприемного устройства.

Из побочных каналов приема наиболее известен так называемый зеркальный канал. Данный канал приема является обязательной принадлежностью супергетеродинных приемников. Отличительной особенностью зеркального канала приема является одинаковая с основным каналом приема чувствительность.

Основными параметрами радиоприемного устройства, влияющими на ЭМС, являются: чувствительность, диапазон рабочих частот, ширина полосы пропускания, значение промежуточной частоты, избирательность, величина ослабления по зеркальному каналу и др.

Рассматривая антенно-фидерное устройство с точки зрения их влияния на ЭМС, отметим, что оно решает задачи пространственной, поляризационной и в определенной мере частотной селекции радиоволн. При этом пространственная селекция осуществляется благодаря направленным свойствам большинства типов антенн, которые характеризуются зависимостью уровня излучаемого или принимаемого излучения от направления. Эта зависимость называется диаграммой направленности. Как правило, диаграмма направленности имеет основной и боковые лепестки излучения (приема).

Возможности антенных систем по поляризационной селекции определяются ее типом, например, штыревая антенна формирует (принимает) электромагнитное колебание с вертикальной поляризацией, спиральная – с круговой.

Частотная селекция антенн определяется зависимостью ее параметров от частоты излучаемых или преобразуемых радиоизлучений. Параметрами антенно-фидерных устройств, влияющими на ЭМС являются: ширина диаграммы направленности, уровень боковых лепестков, рабочий диапазон и др. Необходимо отметить, что многие из названных параметров составляют тактико-технические характеристики радиопередающего, радиоприемного и антенно-фидерного устройств.

Таким образом, даже одно РЭС обладает большим количеством параметров и характеристик, определяющих его ЭМС, а обеспечить нормальное совместное функционирование десятков различных РЭС на одном объекте или сотен и тысяч РЭС в группировке войск является серьезной задачей.

Энциклопедия РВСН. 2013.

ГОСТ 23611-79 Совместимость радиоэлектронных средств электромагнитная. Термины и определения

1. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств

ЭМСРЭС

Electromagnetic compatibility of radioelectronic equipment

Способность радиоэлектронных средств одновременно функционировать в реальных условиях эксплуатации с требуемым качеством при воздействии на них непреднамеренных радиопомех и не создавать недопустимых радиопомех другим радиоэлектронным средствам

1а. Электромагнитная обстановка

Electomagneticenvironment

Совокупность электромагнитных полей и колебаний в заданных области пространства, полосе частот и интервале времени

1б. Территориальный разнос радиоэлектронных средств

Территориальный разнос РЭС

Регламентация размещения радиоэлектронных средств на территории и (или) в пространстве для обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств

1в. Частотный разнос радиоэлектронных средств

Частотный разнос РЭС

Регламентация выбора рабочих частот радиоэлектронных средств для обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств

1г. Частотно-территориальный разнос радиоэлектронных средств

Частотно-территориальный разнос РЭС

1д. Минимально необходимый частотный разнос радиоэлектронных средств

Минимально необходимый частотный разнос РЭС

Минимально необходимая разность между рабочими частотами двух радиоэлектронных средств, при которой обеспечивается электромагнитная совместимость между этими средствами

1е. Частотное ограничение

Регламентация работы радиоэлектронного средства в заданных полосах частот для обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств

1ж. Пространственное ограничение

Регламентация работы радиоэлектронного средства на радиоизлучение в заданных секторах ориентации главного лепестка диаграммы направленности его антенны для обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств

1з. Зона влияния радиоэлектронного средства

Область пространства, за пределами которого данное радиоэлектронное средство создает допустимые радиопомехи другому радиоэлектронному средству

РАДИОПОМЕХИ

2. Непреднамеренная радиопомеха

Unintededinterference

Радиопомеха, создаваемая источником искусственного происхождения, не предназначенная для нарушения функционирования радиоэлектронных средств

2а. Допустимаярадиопомеха

Permissible interference

Радиопомеха, при воздействии которой сохраняется требуемое качество функционирования радиоэлектронного средства

3. Приемлемаярадиопомеха

Accepted interference

Непреднамеренная радиопомеха, уровень которой превышает уровень допустимой радиопомехи и устанавливается путем соглашения между заинтересованными администрациями или радиослужбами

3а. Недопустимая радиопомеха

Harmfulinterference

Радиопомеха, снижающая качество функционирования радиоэлектронного средства ниже требуемого

4. Индустриальная радиопомеха

Man-madenoise

По ГОСТ 14777

4а. Станционная радиопомеха

Ндп. Взаимная помеха

Непреднамеренная радиопомеха, создаваемая высокочастотным трактом радиопередатчика

4б. Мешающий радиосигнал

Ндп. Помеховый сигнал

Unwantedsignal

Станционная радиопомеха, обусловленная основными излучениями радиопередающих устройств, не являющихся корреспондентом рассматриваемого радиоприемного устройства

4в. Контактная радиопомеха

Непреднамеренная радиопомеха, создаваемая под воздействием внешнего электромагнитного поля токопроводящими подвижными конструкциями, имеющими контакт с переменным сопротивлением

5. Межсистемнаярадиопомеха

Intersystem interference

Непреднамеренная радиопомеха радиоэлектронному средству, создаваемая радиоэлектронным средством другой радиоэлектронной системы

6. Внутрисистемная радиопомеха

Ндп. Внутрифюзеляжная радиопомеха

Intrasysteminterference

Непреднамеренная радиопомеха радиоэлектронному средству, создаваемая радиоэлектронным средством той же радиоэлектронной системы

6а. Излучаемаярадиопомеха

Radiated interference

Радиопомеха, распространяющаяся в пространстве

6б. Кондуктивнаярадиопомеха

Conducted interference

Радиопомеха, распространяющаяся по токопроводящим конструкциям

6в. Аддитивная радиопомеха

По ГОСТ 24375

6г. Мультипликативная радиопомеха

По ГОСТ 24375

6д. Узкополосная радиопомеха

Радиопомеха, ширина спектра которой по заданному уровню соизмерима или меньше ширины полосы пропускания радиоприемного устройства

Широкополосная радиопомеха

По ГОСТ 24375

6ж. Непрерывная радиопомеха

Радиопомеха, уровень которой не уменьшается ниже определенного порогового значения за время передачи и (или) получения информации радиоэлектронным средством

6з. Флуктуационная радиопомеха

Радиопомеха в виде непрерывного случайного процесса

6и. Импульсная радиопомеха

Радиопомеха в виде случайного или детерминированного импульсного процесса

Интермодулирующая радиопомеха

Радиопомеха, вызывающая совместно с другими радиопомехами интермодуляцию в радиоприемном устройстве

6л. Модулирующая радиопомеха

Радиопомеха, вызывающая перекрестные искажения

6м. Блокирующая радиопомеха

Радиопомеха, вызывающая блокирование

6н. Интермодуляционная радиопомеха

Радиопомеха, обусловленная интермодуляцией в радиоприемном устройстве

ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭЛЕКТРОМАГНИТНУЮ СОВМЕСТИМОСТЬ

7. Необходимая полоса частот радиоизлучения*

Минимальная полоса частот данного класса радиоизлучения, достаточная для передачи сигнала с требуемыми скоростью и качеством

8. Необходимая ширина полосы частот радиоизлучения*

Necessarybandwidth

9. Занимаемая ширина полосы частот радиоизлучения

Occupiedbandwidth

Ширина полосы частот радиоизлучения, за пределами которой излучается заданная часть средней мощности излучения радиопередающего устройства

10. Основное радиоизлучение*

Радиоизлучение радиопередающего устройства в необходимой полосе частот, предназначенное для передачи радиосигнала

11. Нежелательное радиоизлучение

Unwantedemission

Радиоизлучение радиоэлектронного средства или его составных частей, не предназначенное для передачи, приема или преднамеренного искажения информации.

Примечание. Нежелательное радиоизлучение включает в себя радиоизлучение, обусловленное индустриальными радиопомехами радиоэлектронного средства и его составных частей

12. Нежелательное радиоколебание

Радиоколебание тока или напряжения в фидере или других цепях радиоэлектронного средства, не предназначенное для передачи, получения или преднамеренного искажения информации и передачи энергии

13. Внеполосноерадиоизлучение**

Out-of-band emission

Нежелательное радиоизлучение через антенну радиопередающего устройства в полосе частот, примыкающей к необходимой полосе частот, являющееся результатом модуляции радиосигнала

13а. Относительный уровень внеполосного радиоизлучения

Отношение плотности потока мощности или напряженности поля внеполосного радиоизлучения к максимальному или заданному значению плотности потока мощности или напряженности поля основного радиоизлучения, измеренному в равных по ширине полосах частот на одинаковом удалении от радиоэлектронного средства

13б. Относительный уровень внеполосного радиоколебания

Отношение мощности или напряжения внеполосного радиоколебания к максимальному или заданному значению мощности или напряжения, измеренному в равных по ширине полосах частот в одном и том же месте фидера

13в. Ограничительная линия спектра

Граница максимально допустимых значений относительных уровней внеполосных радиоизлучений

14. Ширина полосы частот радиоизлучения на уровне Х дБ*

Ширина полосы частот радиоизлучения радиопередающего устройства, за пределами которой любая дискретная составляющая спектра внеполосных радиоизлучений или спектральная плотность мощности внеполосных радиоизлучений ослаблены относительно заданного уровня не менее чем до уровня Х дБ

15. Контрольная ширина полосы частот радиоизлучения*

По ГОСТ 24375

16. Побочное радиоизлучение**

Spuriousemission

Нежелательное радиоизлучение через антенну радиопередающего устройства, возникающее в результате любых нелинейных процессов в радиопередающем устройстве, кроме процесса модуляции

17. Радиоизлучение на гармонике*

Harmonicalemission

Побочное радиоизлучение на частотах, в целое число раз больших частот основного радиоизлучения

18. Радиоизлучение на субгармонике*

Subharmonicalemission

Побочное радиоизлучение на частотах, в целое число раз меньших частот основного радиоизлучения

19. Комбинационное радиоизлучение*

Conversionemission

Побочное радиоизлучение на частотах, формирующих несущую, их гармониках и различных комбинациях этих частот, возникающее в результате взаимодействия колебаний на нелинейных элементах радиопередающего устройства

20. Интермодуляционное радиоизлучение*

Intermodulationemission

Побочное радиоизлучение, возникающее в результате воздействия на нелинейные элементы радиопередающего устройства генерируемых радиоколебаний и внешнего электромагнитного поля или радиоколебания

21. Паразитное радиоизлучение*

Parasiticemission

Побочное радиоизлучение, возникающее в результате самовозбуждения радиопередатчика из-за паразитных связей в генераторных и усилительных приборах радиопередатчика или в его каскадах

22. Относительный уровень побочного радиоизлучения

Отношение плотностей потоков мощности или напряженностей полей побочного и основного радиоизлучений, измеренных в равных по ширине полосах частот на одинаковом удалении от радиоэлектронного средства

23. Относительный уровень побочного радиоколебания

Отношение мощностей или напряжений побочного и основного радиоколебаний, измеренных в равных по ширине полосах частот в одном и том же месте фидера

24. Шумовое радиоизлучение**

Нежелательное радиоизлучение через антенну, обусловленное собственными шумами элементов радиопередатчика и модуляцией этими шумами генерируемых колебаний

25. Относительный уровень шумового радиоизлучения

Отношение плотностей потоков мощности или напряженностей полей шумового и основного радиоизлучений, измеренных в равных по ширине полосах частот на одинаковом удалении от радиоэлектронного средства

26. Относительный уровень шумового радиоколебания

Отношение мощностей или напряжений шумового и основного радиоколебаний, измеренных в равных по ширине полосах частот в одном и том же месте фидера

27. Отклонение частоты радиопередающего устройства*

Разность между частотой основного излучения и номинальным значением частоты радиопередающего устройства, определенная в заданных условиях

28. Радиоизлучение помимо антенны

Нежелательное радиоизлучение через корпус, соединительные кабели, места стыковок узлов и блоков радиоприемных и радиопередающих устройств.

Примечание. Любое радиоизлучение радиопередающего устройства при работе на эквивалент антенны относится к радиоизлучению помимо антенны

29. Радиоизлучение гетеродина

Нежелательное радиоизлучение радиоприемного устройства, обусловленное радиоколебаниями гетеродина

30. Восприимчивость радиоэлектронного средства

Восприимчивость

Susceptibility

Свойство радиоэлектронного средства и его составных частей реагировать на радиопомехи в виде электромагнитного, электрического, магнитного полей через антенну или помимо нее, или в виде напряжений, или токов в фидере, в цепях питания, управления, передачи информации, коммутации и заземления

30а. Защитное отношение

Protectionratio

Минимальное отношение уровня полезного радиосигнала к уровню радиопомехи на входе радиоприемного устройства, при котором обеспечивается требуемое качество функционирования радиоэлектронного средства

31. Уровень восприимчивости радиоэлектронного средства

Уровень восприимчивости

Минимальный уровень радиопомехи в заданном месте ее приложения, при котором не сохраняются на необходимом уровне показатели качества функционирования радиоэлектронного средства или его составных частей

32. Основной канал приема***

Полоса частот, находящаяся в полосе пропускания радиоприемного устройства и необходимая для приема полезного радиосигнала

33. Ширина полосы пропускания радиоприемного устройства на уровне Х дБ***

Ширина полосы частот, в границах которой коэффициент усиления радиоприемного устройства от входа до устройства демодуляции или детектирования уменьшается по отношению к наибольшему значению на Х дБ

34. Амплитудно-частотная характеристика радиоприемного устройства***

Зависимость коэффициента усиления радиоприемного устройства от его входа до устройства демодуляции или детектирования от частоты испытательного сигнала

35. Коэффициент прямоугольности основного канала приема***

Отношение ширины полосы пропускания радиоприемного устройства на уровне Х дБ к ширине основного канала приема

36. Побочный канал приема***

ПКП

Ндп. Ложный канал приема

Посторонний канал приема

Полоса частот, находящаяся за пределами основного канала приема, в которой радиопомеха вызывает появление отклика, обусловленного прохождением ее на вход устройства демодуляции или детектирования.

Примечание. К побочным каналам приема относятся каналы, включающие промежуточные частоты, зеркальные частоты, комбинационные частоты и частоты, в целое число раз меньше частоты настройки радиоприемного устройства, промежуточных и зеркальных частот

36а. Соседний радиоканал

Полоса частот, ширина которой равна ширине полосы пропускания радиоприемного устройства, а средняя частота отстоит от частоты настройки радиоприемного устройства на минимальную заданную величину

37. Коэффициент прохождения по побочному каналу приема

Отношение отклика на радиопомеху, прошедшую по побочному каналу приема, к заданному отклику на полезный радиосигнал

38. Уровень восприимчивости по побочному каналу приема***

Минимальный уровень радиопомехи на входе радиоприемного устройства, при котором коэффициент прохождения по побочному каналу приема равен заданному значению

39. Динамический диапазон по побочному каналу приема***

Отношение уровня восприимчивости по побочному каналу приема к чувствительности радиоприемного устройства

40. Характеристика частотной избирательности по побочным каналам приема

ХЧИ по ПКП

Зависимость уровня восприимчивости по побочным каналам приема от частоты испытательного сигнала

41. Интермодуляция и радиоприемном устройстве***

Возникновение отклика на выходе радиоприемного устройства в результате взаимодействия на его нелинейных элементах двух или более радиопомех

42. Коэффициент интермодуляции

Отношение отклика, возникающего в результате интермодуляции в радиоприемном устройстве, к заданному отклику на полезный радиосигнал

43. Уровень восприимчивости к интермодуляции***

Минимальный уровень двух одинаковых по значению радиопомех на входе радиоприемного устройства, при котором коэффициент интермодуляции равен заданному значению

44. Динамический диапазон по интермодуляции***

Отношение уровня восприимчивости к интермодуляции к чувствительности радиоприемного устройства

45. Характеристика частотной избирательности по интермодуляции

ХЧИ по интермодуляции

Зависимость уровня восприимчивости к интермодуляции от частоты одного испытательного сигнала при частоте второго испытательного сигнала, при которой возникает интермодуляция в радиоприемном устройстве

46. Блокирование***

Ндп. Забитие

Изменение отклика на полезный радиосигнал при наличии на входе радиоприемного устройства хотя бы одной радиопомехи

47. Коэффициент блокирования

Отношение откликов на полезный радиосигнал при наличии и отсутствии на входе радиоприемного устройства радиопомехи, обусловливающей блокирование

48. Уровень восприимчивости к блокированию***

Минимальный уровень радиопомехи на входе радиоприемного устройства, при котором коэффициент блокирования равен заданному значению

49. Динамический диапазон по блокированию

Отношение уровня восприимчивости к блокированию к чувствительности радиоприемного устройства

50. Характеристика частотной избирательности по блокированию

ХЧИ по блокированию

Зависимость уровня восприимчивости к блокированию от частоты испытательного сигнала

51. Перекрестные искажения***

Изменение спектрального состава полезного радиосигнала на выходе радиоприемного устройства при наличии на его входе модулированной радиопомехи

52. Коэффициент перекрестных искажений

Отношение отклика, возникающего в результате перекрестных искажений, к заданному отклику на полезный радиосигнал

53. Уровень восприимчивости к перекрестным искажениям***

Минимальный уровень радиопомех на входе радиоприемного устройства, при котором коэффициент перекрестных искажений равен заданному значению

54. Динамический диапазон по перекрестным искажениям

Отношение уровня восприимчивости к перекрестным искажениям к чувствительности радиоприемного устройства

55. Характеристика частотной избирательности по перекрестным искажениям

Зависимость уровня восприимчивости к перекрестным искажениям от частоты испытательного сигнала

56. Последействие помехи в радиоприемном устройстве***

Временное снижение коэффициента усиления радиоприемного устройства после действия на него импульсной радиопомехи

57. Время последействия помехи в радиоприемном устройстве***

Интервал времени после воздействия импульсной радиопомехи, в течение которого коэффициент усиления радиоприемного устройства меньше номинального на заданное значение

58. Радиогерметичностъ

Ндп. Электрогерметичность

Свойство радиоэлектронного средства локализовать электромагнитные, магнитные, электрические колебания в пределах своего конструктивного оформления или препятствовать проникновению электромагнитной энергии внутрь конструкции

Д. Р. Ж. Уайт. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ И НЕПРЕДНАМЕРЕННЫЕ ПОМЕХИ

Составитель Дональд Р. Ж- Уайт

Выпуск 1

 

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ЭМС, МЕЖСИСТЕМНЫЕ ПОМЕХИ

 

Сокращенный перевод с английского под редакцией А. И. Сапгира

Послесловие и комментарии А. Д. К н я з е в а

. Москва

«Советское радио» . 1977

 

6Ф2.1 Э32

УДК 621.391.82

Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Составитель Д. Р. Ж. Уайт Джермантаун, Мериленд, 1971—1973. Вып. 1. Общие вопросы ЭМС. Межсистемные помехи. Сокращ. пер. с англ. Под ред. А. И. Сапгира. Послесловие и комментарии А. Д. Князева. М., «Сов. радио», 1977, 352 с.

В книге в Сжатой форме изложен обширный материал, яв­ляющийся по сути введением в теорию и практику ЭМС РЭС, приведен справочный материал и примеры расчета. В первом выпуске дана общая характеристика состояния про­блемы ЭМС РЭС, изложен ряд направлений по решению задач обеспечения ЭМС РЭС к США. Рассмотрены некоторые мето­ды расчета межсистемных электромагнитных помех, изложены способы представления характеристик основных устройств РЭС (передатчиков, приемников, антенн и пр.), необходимых для оценки ЭМС.

Книга представляет собой справочно-методическое посо­бие для инженеров-конструкторов и исследователей, разработ­чиков радиоаппаратуры, а также специалистов, работающих в смежных областях. Она может представить интерес для со­трудников служб управления и эксплуатации РЭС и исполь­зована преподавателями и студентами вузов и техникумов в качестве учебного пособия.

Рис. 154, табл. 44, библ. 740 назв.

Редакция радиотехнической литературы

© Сокращенный перевод на русский язык Издательство «Со­ветское радио», 1977 г.

© Предисловие редактора перевода, приложение, послесловие, комментарии, список литературы. Издательство «Советское р.а-дио», 1977 г.

Содержание книги Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи

От издательства
Предисловие редактора

Глава 1. Электромагнитная совместимость и непреднамеренные электромагнитные помехи
1.1. Общие сведения о непреднамеренных помехах
1.2. Основы прогнозирования ЭМС
1.3. Источники и рецепторы электромагнитных помех

Глава 2. Основы оценки функционирования РЭС в условиях помех
2.1. Общие сведения
2.2. Поэтапная оценка помехи
2.3. Рабочие характеристики систем, отображающие степень воздействия помехи

Глава 3. Параметры передатчиков, используемые для прогноза ЭМП
3.1. Излучения передатчиков
3.2. Модели представления параметров передатчиков для АОП
3.3. Модели представления параметров передатчиков для ЧОП
3.4. Примеры расчета ЭМП

Глава 4. Оценка помех в радиоприемных устройствах
4.1. Типы помех и их воздействие на приемное устройство
4.2. Амплитудные методы оценки
4.3. Оценка воздействия помех с учетом их частотных особенностей
4.4. Детальная оценка помех

Глава 5. Характеристики антенн, используемые для расчета ЭМП
5.1. Диаграмма направленности антенны
5.2. Характеристики антенны, используемых при АОП, ЧОП и ДОП
5.3. Основные и неосновные направления излучений
5.4. Частотно-поляризационные и энергетические параметры антенны
5.5. Усиление атенны в дальней, переходной и ближней зонах
5.6. Учет взаимной ориентации антенн

Глава 6. Дополнительные расчетные данные и некоторые примеры анализа МЭМП
6.1. Упрощенный способ оценки помех (УОП)
6.2. Основные функциональные соотношения при поэтапном способе оценки ЭМП
6.3. Подготовка и определение исходной информации необходимой для оценки МЭМП

Приложение. Распространение сигналов мешающих радиостанций
П.1. Механизмы распространения радиоволн
П.2. Распространение волн в свободном пространстве
П.З. Область прямой видимости
П.4. Влияние метеорологических условий на распространение радиоволн в области прямой видимости
П.5. Распространение в области полутени и тени
П.6. Область дальнего тропосферного распространения радиоволн
П.7. Область ионосферного рассеяния радиоволн
П.8. Регулярные отражения от ионосферы
П.9. Распределение вероятности потерь при распространении

Список литературы
Послесловие
Комментарии
Список литературы
Предметный указатель
Используемые аббревиатуры

ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА

Предлагаемый вниманию читателей первый выпуск справочно-методического пособия по радиопомехам и элект­ромагнитной совместимости (ЭМС) является сокращенным переводом 1, 3, 5 томов многотомного справочника, издан­ных в США в 1971 — 1973 гг. В справочнике обобщены обширные материалы и систематизированы основные тех­нические вопросы, связанные с обеспечением ЭМС радио­электронных средств. Материал издания представляет несомненный интерес для широкого круга радиоспециа­листов и может оказаться полезным для преподавателей и студентов радиотехнических специальностей.

К сожалению, справочник составлен по литературным источникам, опубликованным в основном до 1970 г., из-за чего изложение, ряда вопросов оказалось неполным и не—четким. Так, глава оригинала «Распространение радиопо­мех», содержала не только устаревшие материалы-, но и ре принятые в отечественной литературе расчетные форму­лы.

Чтобы улучшить содержание первого выпуска русского издания, издательство приняло решение дополнить его более современной информацией о проблеме ЭМС и направ­лениях в ее решении. С этой целью выпуск снабжен коммен­тариями и перечнем литературных источников, опублико­ванных, главным образом, после 1970 г. Комментарии имеют сквозную нумерацию и помещены в конце книги. В тексте комментируемые места отмечены цифрой со скоб­кой. Было признано также целесообразным главу «Расп­ространение радиопомех» заменить приложением «Рас­пространение сигналов мешающих радиостанций», написанным преимущественно по отечественным источникам. Труд пo составлению приложения взяла на себя канд. техн. наук Л. Г. Пучко. Послесловие и комментарии к вы­пуску написал канд. техн. наук А. Д. Князев.

 

Предисловие редактора

Как известно, обеспечение совместной работы различ­ных радиоэлектронных средств (РЭС), т. е. их электромаг­нитной совместимости (ЭМС), с каждым годом приобретает все большее значение. Более того, в настоящее время не­которые аспекты ЭМС уже принимают межгосударственный, глобальный характер.

Обеспечение электромагнитной совместимости в настоя­щее время, по-видимому, формируется в самостоятельное научно-техническое направление со своими специфиче­скими идеями, методами прогноза, исследования и конструи­рования.

Среди важных задач этого направления можно отметить:

рассмотрение причин возникновения, воздействия и
методов уменьшения непреднамеренных электромагнитных
помех (ЭМП) различного происхождения;

определение восприимчивости к ЭМП аппаратуры
на любом ее структурном уровне;

прогнозирование ЭМС и ЭМП;

разработку эффективных мер защиты РЭС от ЭМП.
Рассматривая работы в области ЭМС как поиск методов

очищения среды, окружающей человека и созданные им средства, нетрудно проследить связь ЭМС с экологией. Эко­логия же в последнее время в связи с постоянно увеличи­вающейся численностью народонаселения и научно-технической революцией понимается в гораздо более ши­роком аспекте, чем чисто биологический.

Существенной особенностью ЭМС можно считать ее сис­темотехнический характер. Совершенствование параметров ЭМС данного устройства, как правило, улучшает условия и качество работы других средств, функционально не свя­занных с первым. Это, в свою очередь, является необходи­мой предпосылкой к созданию систем высокой эффектив­ности. Важность таких работ подчеркнута XXV съездом КПСС на десятую пятилетку — пятилетку эффективности и качества, в которой предусмотрено последовательное осу­ществление перехода от создания и внедрения отдельных прогрессивных машин и технологий к разработке, производ­ству и массовому применению высокоэффективных систем..

Значимость проблемы ЭМС и ее обострение определяются не только экспоненциальным ростом количества, многооб­разием и сложностью самих систем, являющимися естествен­ным следствием широкого внедрения радиоэлектроники в различные сферы производства и потребления. Как ни пара­доксально, это связано с проявляющейся иногда ее недо­оценкой некоторыми отечественными и зарубежными спе­циалистами, непосредственно отвечающими за нормальное функционирование РЭС: конструкторов, разработчиков, сотрудников служб эксплуатации и управления. Не всегда разработчики своевременно принимают меры к обеспече­нию ЭМС- средств и систем, создаваемых, как правило, на весьма длительный срок эксплуатации в общем случае в непрогнозируемой электромагнитной обстановке. Бытует взгляд, что заниматься обеспечением ЭМС следует после выявления несовместимости, и не конструкторам-разработ­чикам, а специально выделенным сотрудникам. Одновре­менно считается, что решение проблемы ЭМС исчерпывает­ся в основном организационными мероприятиями и соблю­дением частотного регламента.

Однако все более ясной становится неправомерность отделения во времени разработки какого-либо радиоэлект­ронного или электрического устройства от достаточно ква­лифицированного решения вопросов по его совместимости с другими средствами (а также с человеком). Серьезное отношение к проблеме ЭМС, грамотный и своевременный учет ее требований на каждом этапе «жизненного цикла» радиоэлектронного средства и на всех его аппаратурных, уровнях по существу следует отнести к характеристике профессиональной подготовки инженера. Необходимо чет->ко представлять, что наиболее эффективные меры по обеспе­чению совместимости могут быть приняты прежде всего разработчиками РЭС, причем работы по ЭМС следует начи­нать на самых ранних стадиях проектирования РЭС. И чем позже начинаются такие работы, тем они, как правило, ме­нее эффективны и более дорогостоящие.

. Одной из существенных причин недооценки проблемы ЭМС можно считать ограниченность обобщенных руко­водств по проблеме в целом. Нарастающий же поток отдель­ных публикаций, в свою очередь, объективно подтверждаю­щий актуальность самой тематики, как всегда в таких слу­чаях, требует периодической систематизации полученных результатов. Такую задачу, по-видимому, преследовал вы­шедший в 1971—1975 гг. шеститомный справочник A Hand­book Series on electromagnetic Interference and Compatibility. Этот справочник составлен по разрозненным, в ос­новном малодоступным для советского читателя зарубеж­ным (прежде всего американским)» литературным’ источни­кам: трудам международных и региональных симпозиумов, журнальным статьям, техническим отчетам, рекламным, фирменным и другим материалам различных компаний и обществ, стандартам, нормам, инструкциям и т. п.

Составитель справочника Д. Уайт собрал воедино рас­четный, конструкторско-технологический, нормативный и статистический материал, во многом отображающий опыт, накопленный при решении проблемы ЭМС специалистами развитых стран мира, в частности США. При этом внимание читателя удачно обращается на такие в общем-то известные факты, мимо которых обычно проходят, явно недооцени­вая их влияние.

Доходчивость изложения, много практических рекомен­даций и иллюстративных примеров могли бы сделать спра­вочник доступным и полезным самой широкой аудитории. Однако этому существенно препятствуют серьезные недо­статки. Это — эклектичность, большое количество ошибок, явных и скрытых, противоречия между текстом и иллюст­рациями, многочисленные повторы. Серьезные претензии’ можно предъявить также и к библиографии. Несмотря на компилятивный характер справочника, библиография со­ставлена так, что пользоваться ею, хотя бы для проверки вызывающих сомнение данных, весьма затруднительно. По­мимо «адресных» неточностей использованных материалов, в тексте практически полностью отсутствуют ссылки на ис­точники, цитируемые зачастую дословно.

Все это существенно осложнило подготовку перевода для издания на русском языке. Коллектив, подготавливающий данный труд к печати, взял на себя нелегкую задачу: сохра­нив информационные достоинства справочника, добиться максимального устранения недостатков.

Скачать книгу Д. Р. Ж. Уайт . Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Джермантаун, Мериленд, 1971—1973

< Предыдущая   Следующая >

Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств — Студопедия

Увеличение числа одновременно функционирующих радиотехнических средств (РТС) приводит к созданию большого числа взаимных помех. Возможность одновременной работы РТС без ухудшения их функционирования из-за электромагнитных излучений называется электромагнитной совместимостью. Достижение электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств обеспечивает экономное и эффективное использование радиочастотного ресурса (радиочастотного спектра). Эта задача становится особенно актуальной в последние годы в связи с постоянно увеличивающимся числом радиопередающих устройств, особенно если они заключены в сравнительно небольшом пространстве (судовые условия).

Обеспечение электромагнитной совместимости достигается с помощью технических и организационных мер, обеспечивающих минимальный уровень взаимных помех при работе радиооборудования. Первое направление связано с совершенствованием технических характеристик аппаратуры. Второе направление связано с определением норм и правил, обеспечивающих эффективное использование радиотехнических систем без взаимных помех. Особое внимание при этом уделяется рациональному использованию радиочастотного спектра. Требования к радиотехническим системам и правилам их использования изложены в международных и национальных нормативно-технических документах. Основная международная нормативно-техническая документация, относящаяся к использованию радиочастотного спектра, издается Международным Союзом Электросвязи (МСЭ), являющимся специальным органом ООН. МСЭ издает Регламент Радиосвязи, определяющий нормы и правила использования радиотехнических систем. Отечественная нормативно-техническая документация издается Государственной комиссией по радиочастотам, Государственным комитетом по стандартам. Особенности эксплуатации радиооборудования в судовых условиях отражены в специальных нормативных документах (отраслевых стандартах, руководящих документах и требованиях) Службы морского флота.


Контрольные вопросы к разделу 5

1. Дайте определение электрических фильтров и перечислите их типы.

2. Опишите назначение усилителей и их основные характеристики.

3. Опишите назначение генераторов электрических сигналов и их основные характеристики.

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИЕМО- ПЕРЕДАЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ

Д. Р. Ж. Уайт. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. В трех выпусках. Выпуск 3.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ И НЕПРЕДНАМЕРЕННЫЕ ПОМЕХИ

 

 

Составитель Дональд Уайт

 

Выпуск 3

ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОМЕХ И ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА

 

Сокращенный перевод с английского под редакцией А. Д. Князева

 

«Советское радио» 1979

 

ВБК 32.841

Э32

УДК 621.317.7 J 621.391.82

Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. В 3-х вып. Вып. 3. Измерение электромагнитных помех и измерительная аппаратура: Сокр. пер. с англ./Под. .ред. А. Д. Князева.-—М.: Сов. радио, 1979. — 464 с, ил. — Перевод, изд.: A Handbook Series on Electro­magnetic Interference and Compatibility. By Do­nald R. J. White. Published by: Don White Consultants, Inc. Germantown, Maryland, 1976.

В пер.: 1 p. 60 к.

Описываются методы измерения электромагнитных помех (ЭМП). Рассматриваются условия измерения ЭМП в открытом пространстве и в экранированных камерах. Приводятся сведения об аппаратуре, применяемой в США для измерения ЭМП. Предназначена для спе­циалистов, работающих в области ЭМС и радиоизмерений. Может быть полезна аспирантам и студентам старших курсов радиотехниче­ских вузов.

Содержание книги Измерение электромагнитных помех и измерительная аппаратура

Предисловие редактора перевода
Предисловие

Глава I. Обзор методов измерения электромагнитных помех
1.1. Основные положения
1.1.1. Измерения ЭМП иэ низшем уровне (10). 1.1.2. Измерения ЭМП иа среднем уровне (10). 1.1.3. Измерения ЭМП на высшем уровне (11).

1.2. Измерения иа уровне компонентов и аппаратуры
1.2.1. Предварительные измерения в процессе разработки изделия (11). 1.2.2. Измерения на соответствие требования НТД на низшем уровне (12). 1.2.3. Испытания фильтров и экранированных помещении (16).

1.3. Испытания систем и средств подвижных объектов
1.3.1. Испытания систем иа ЭМС (17). 1.3.2. Испытания по MIL-E-605ID (18).

Глава 2. Основные понятия
2.1. Основные понятия в области ЭМП, распространяющихся в электрических цепях и излучаемых в пространство
2.1.1. Единицы измерения мощности, напряжения и тока ЭМП в электрических цепях (проводах) (20). 2.1.2. Полное сопротивление передачи токосъемника (27). 2.1.3. Ближнее и дальнее поля (27). 2.1.4. Единицы измерения электрического поля (33). 2.1.5. Единицы измерения магнитного ноля (33). 2.1.6. Антенный фактор измерительной приемной антенны (35). 2.1.7. Антенный фактор передающей антенны (38).

2.2. Переходные процессы
2.2.1. Источники переходного процесса (42). 2.2.2. Пример переходного процесса (43).

2.3. Узкополосные и широкополосные излучения
2.3.1. Трактовка понятий «узкополосный» и «широкополосный» (44). 2.3.2. Узкополосные излучения и их определение (44). 2.3.3. Широкополосные излучения и их определение (46). 2.3.4. Когерентные и некогерентные широкополосные излучения (47).

2.4. Функции детектора измерительного приемника
2.4.1. Пиковое детектирование (50). 2.4.2. Детектирование с компенсацией (52). 2.4.3. Квазипиковое детектирование (53). 2.4.4. Детектирование среднего значения огибающей (55). 2.4.5. Детектирование среднего квадратического значения (56). 2.4.6. Распределение вероятностей амплитуд (57).
Список литературы к главам 1, 2

Глава 3. Измерительные приборы и устройства для проведения испытаний
3.1. Основные виды испытаний
3.1.1. Испытания в полевых условиях (60). 3.1.2. Частичное экранирование при полевых испытаниях (62). 3.1.3. Экранирование помещения (64). 3.1.4. Безэховые камеры (65).

3.2. Антенны
3 2 1. Антенны и пробники для измерений электрического поля, диапазон 20 Гц — 50 кГц (69). 3.2.2. Антенны и пробники для измерений магнитного поля, диапазон 20 Гц-50 кГц (69). 3.2.3. Антенны для измерений электрического поля, диапазон 14 кГц — 30 МГц (70). 3.2.4. Антенны и пробники для измерения магнитного поля, диапазон 14 кГц — 30 МГц (73). 3.2.5. Передающие и приемные антенны, диапазон 20 МГц—1 ГГц (73). 3.2.6. Передающие и приемные антенны, диапазон 1—40 ГГц (78)

3.3. Камеры для испытаний на восприимчивость
3.3.1. Низкочастотная камера — каркас, диапазон до I МГц (81). 3.3.2 Камера с длиннопроводной аитениой, диапазон до 30 МГц (82). 3.3.3. Камера — линия из параллельных пластин, диапазон до 30 МГц (88)

3.4. Датчики помех, распространяющихся в проводах
3.4.1. Конденсатор емкостью 10 мкФ (94). 3.4.2. Токосъемники (95). 3.4.3. Согласующий трансформатор токосъемника и инверсный усилитель (96). 3.4.4. Сетевые режекторные фильтры (98). 3.4.5. Токоизмерительные пробники (98). 3.4.6. Поголщающие клещи (100). 3.4.7. Эквиваленты сети (100). 3.4.8. Пробники напряжения (103. 3.4.9. Разделительный НЧ трансформатор (103) 3.4.10. Разделительные ВЧ цепи (104). 3.4.11. Фильтры нижних частот (105). 3.4.12. Режекторные ВЧ фильтры (106).

3.5. Приемники и анализаторы спектра
3.5.1. Приемники для измерения ЭМП (107). 3.5.2. Анализаторы спектра (120).

3.6. Калибровка приборов, используемых для измерения восприимчивости
3.6.1. Генераторы импульсов (124). 3.6.2. Генераторы остроконечных импульсов (129). 3.6.3. Свип-генераторы (132). 3.6.4. Мощные генераторы и усилители мощности (134).

Глава 4. Калибровка и корректировка измерительной системы
4.1. Спектральные характеристики и полоса измерительной системы
4.1.1. Энергетический спектр генератора импульсов (141). 4.1.2. Импульсная полоса пропускания измерительного приемника (149).

4.2. Антенные факторы
4.2.1. Высота и эффективность антенны (154). 4.2.2. Согласование условий применения антенн, указанных в различных стандартах (156). 4.2.3. Условия пользования антенной (158).

4.3. Измерения тока
4.3.1. Токосъемники (160). 4.3.2. Конденсатор развязки емкостью 10 мкФ (162). 4.3.3. Развязка с помощью эквивалента сети (164) 4.3.4 Разделительный НЧ трансформатор (165).

4.4. Измерения напряжения
4.4.1. Эквиваленты сети (168). 4.4.2. Блок связи (169)

4.5. Калибровка измерителей помех и самописцев
4.5.1. Пиковый детектор измерительных систем (170). 4.5.2. Калибровка самописцев по частоте (171). 4.5.3. Широкополосная калибровка с помощью генератора импульсов (173). 4.5.4. Узкополосная калибровка (173). 4.5.5. Контрольная калибровка бланка самописца (175). 4 56 Бланк для записи при иногодиапазонных измерениях (175). 4.5.7. Запись на бланк норм на ЭМП, распространяющиеся в проводах (179) 4.5.8. Запись на бланк норм на излучаемые ЭМП (182). 4.5.9. Пример измерения излучаемых ЭМП (183).

4.6. Калибровка комбинации детекторов пикового и среднего значений
4.6.1. Одновременное детектирование пикового и среднего значений

4.7. Калибровка анализатора спектра
4.7.1. Калибровка экрана анализатора спектра (191).
Список литературы к главе 4

Глава 5. Анализ погрешностей измерений
5.1. Типы погрешности измерений
5.1.1. Систематические погрешности (195). 5.1.2. Случайные погрешности (197). 5.1.3. Сочетание систематических и случайных погрешностей (200). 5.1.4. Источники погрешностей измерений (201).

5.2. Инструментальные погрешности
5.2.1. Погрешности, связанные с измерительной антенной (203). 5.2.2. Погрешности, обусловленные расположением антенны в экранированном помещении (210). 5 2.3. Погрешности, обусловленные токосъемниками и эквивалентами сети (218). 5.2.4. Погрешности, вносимые элементами связи датчиков с приемником (219). 5 2.5. Погрешности, обусловленные каскадами приемника до детектора (220). 5.2.6. Погрешности, обусловленные последетекторными каскадами приемника и выходными регистрирующими устройствами (223).

5.3. Погрешности калибровки
5.3.1. Погрешности уровня сигнала генератора импульсов (224). 5.3.2. Погрешности выходного уровня генератора сигналов (224). 5.3.3. Погрешности из-за разной длины ВЧ кабеля (224). 5.3.4. Погрешности при измерении импульсной полосы пропускания (225). 5.3.5. Погрешности источников когерентных и некогерентных сигналов (225). 5.3.6. Погрешности из-за нестабильности коэффициента усиления (225). 5.3.7. Пример расчета. Суммирование погрешностей калибровки и инструментальной погрешности (226).

5.4. Погрешности испытательной установки и методики измерения
5.4.1. Погрешности из-за градиента поля, зависящие от размещения испытуемого изделия (226). 5.4.2. Погрешности из-за градиента поля, связанные с шириной основного лепестка измерительной антенны (229).
Список литературы к главе 5

Глава 7. Методы измерения уровней помех, распространяющихся в проводах
7.1. Измерения уровней помех, распространяющихся в проводах питания постоянного и переменного токов
7 1.1. Метод СЕ01. Испытания проводов сети питания, диапазон 30 Гц — 20 кГц (278). 7.1.2. Метод СЕ01. Испытания проводов сети питания постоянного тока, диапазон 30 Гц —50 кГц (290). 7.1.3. Метод СЕОЗ. Испытания проводов сети питания, диапазон 20 кГц — 50 МГц (291). 7.1.4. Метод СЕ07. 1. Испытания проводов питания. Остроконечные импульсы, временная область (292).

7.2. Измерение ЭМП, распространяющихся по проводам управления и сигнала
7.2.1. Метод СЕ02. Испытания проводов сигнала и управления, диапазон 30 Гц — 20 кГц (296). 7.2.2. Метд СЕ04. Испытания проводов управления и сигнала, диапазон 20 кГц — 50 МГц (301).

7.3. Измерение уровней помех, распространяющихся через антенный разъем
7.3.1. Стандартные нормы метода СЕ06 (304). 7.3.2. Схемы испытаний методом СЕ06 и подготовка к ним (306). 7.3.3. Методика испытаний СЕ06 (309).

Глава 8. Методы испытаний восприимчивости к помехам, распространяющимся по проводам
8.1. Испытания восприимчивости проводов питания
8.1.1. Метод CS01. Испытания проводов питания, диапазон 30 Гц — 50 кГц (313). 8.1.2. Метод CS02. Испытания проводов питания, диапазон 50 кГц — 400 МГц (318). 8.1.3. Метод CS06. Испытания иа восприимчивость к остроконечным импульсам в сетях питания (322).

8.2. Испытания восприимчивости приемников
8.2.1. Метод CS03. Интермодуляция, диапазон 30 Гц (15 кГц) — 10 ГГц (328). 8.2.2. Метод CS04. Каналы побочного приема, диапазон 30 Гц (15 кГц) — 10 ГГц (336). 8.2.3. Метод CS05. Перекрестная модуляция, диапазон 30 Гц (15 кГц) — 10 ГГц (341). 8.2.4. Сводка характеристик восприимчивости приемника (344).

8.3. Испытание восприимчивости цепей бесшумной настройки
8.3.1. Стандартные нормы метода CS07 (315). 8.3.2. Схема испытаний методом CS07 и подготовка к ним (345). 8.3.3. Методика испытаний CS07 (345).

Глава 9. Методы измерения помех, излучаемых в пространство
9.1. Методы измерения магнитного поля
9.1.1. Метод RE0I. Измерение магнитного поля (348). 9.1.2 Метод RE04. Измерения магнитного поля (354). 9.2.1. Стандартные нормы метода RE02 (357). 9.2.2. Схема измерений методом RE02 и подготовка к ним (363). 9.2.3. Методика испытаний RE02 (370) 9.2 4. Техника измерений с помощью поглощающих клещей (372)

9.3. Метод RE03. Измерение побочных излучений и гармоник
Q3 1 Стандартные нормы метода RE03 (376). 9.3.2. Подготовка к измерениям и выбор измерительного оборудования (377). 9.3.3. Схема измерений методом RE03 и подготовка к ним (381). 9.3.4. Методика испытаний RE03 (384).

9 4. Метод RE05. Измерение помех, излучаемых транспортными средствами и оборудованием с приводными двигателями
9.4.1 Стандартные нормы метода RE05 (387). 9.4.2. Схема измерений методом RE05 и подготовка к ним (388). 9.4.3. Методика испытаний RE05 (390).

9 5. Метод RE06. Измерение уровня помех, излучаемых воздушными линиями электропередачи
9 51 Стандартные нормы метода RE06 (393). 9.5.2. Схема измерений методом RE06 и подготовка к ним (394). 9.5.3. Методика испытаний RE06 (396).

Глава 10. Методы измерения восприимчивости к помехам, излучаемым в пространство
10.1. Метод RS01. Измерение восприимчивости к магнитному полю
10.1.1. Стандартные нормы метода RS01 (399). 10.1.2. Схема измерений методом RS01 и подготовка к ним (406). 10.1.3. Методика измерений RS01 (406).

10.2. Метод RS02. Измерение восприимчивости к магнитной индукции
10.2.1. Стандартные нормы метода RS02 (408). 10.2.2. Схема измерений методом RS02 и подготовка к ним (408). 10.2.3. Методика измерений RS02 (411).

10.3. Метод RS03. Измерение восприимчивости к электрическому полю
10.3.1. Стандартные нормы метода RS03 (412). 10.3.2. Схема измерений методом RS03 и подготовка к ним (414). 10.3.3. Методика измерений RS03 (418).

10.4. Метод RS04. Измерение восприимчивости к электрическому полю

Глава 11. Автоматические измерительные системы
11.1. Этапы развития автоматических систем
11.1.1. Автоматические системы для измерения ЭМП (422). 11.1.2. Автоматические системы измерений восприимчивости (423).

11.2. Модель 120А — автоматическая система измерений ЭМП, диапазон 20 Гц — 1 ГГц
11.2.1. Программирующее устройство (424). 11.2.2. Калибровка самописца (425). 11.2.3. Входные устройства (425). 11.2.4. Приемники (428). 11.2.5. Тракт промежуточной частоты (429). 11.2.6. Детектор и самописец (430). 11.2.7. Точность записи (431). 11.2.8. Заключение (432).

11.3. Модель 130А — автоматическая система измерений ЭМП, диапазон 20 Гц — 1 ГГц
11.3.1. Сетевые фильтры и измерительные приборы (435). 11.3.2. Датчики и переключатели (435). 11.3.3. Блок ВЧ (135). 11.3.4. Блоки настройки и преобразования частоты (436). 11.3.5. Блок обработки сигнала (437). 11.3.6. Программирующее устройство с блоком памяти и управляющий центр (438). 11.3.7. Вспомогательный программирующий блок (439).

11.4. Модель FSS-250 — автоматическая система измерений ЭМП, диапазон 20 Гц — 1 ГГц
11.4.1. Модель FSS-250DL (441). 11.4.2. Модель FSC-350 (442).

11.5. Модель 140А — автоматическая система измерений ЭМП, диапазон 1—10,5 ГГц 443

11.6. Полуавтоматические системы измерений ЭМП
11.6.1. Модель 7899, диапазон 3 Гц — 1 ГГц (445). 11.6.2. Модель RS-160, диапазон 2 МГц—1 ГГц (447). 11.6.3. Модель ESR-810, диапазон 1 — 18 ГГц (449).

11.7. Модель 320А — автоматический испытатель восприимчивости РЭС, диапазон 15 Гц — 1 ГГц
11.7.1. Краткое описание модели 320 А (451). 11.7.2. Структурная схема модели 320 А (453). 11.7.3. Особенности записи результатов измерений (454).

11.8. Модель 320AH/AVH — автоматический испытатель восприимчивости, диапазон 1—18 ГГц
11.9. Некоторые характеристики приемников для измерений ЭМП

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА ПЕРЕВОДА

«Наука начинается с тех пор, как начинают измерять». Эти слова Д. И. Менделеева с полным основанием можно отнести к возникшему направлению радиоэлектроники — теории и практике обеспечения электромагнитной совмес­тимости (ЭМС) радиоэлектронных средств (РЭС). Значение техники радиоизмерений для развития этого направления трудно переоценить. Определение электромагнитной обста­новки, уровней электромагнитных помех и технических «характеристик, влияющих на ЭМС, разработка методов и способов ослабления электромагнитных помех, стандарти­зация и совершенствование характеристик ЭМС, испытания на ЭМС радиокомплексов и отдельных РЭС, получение дан­ных для расчетов условий, при которых обеспечивается ЭМС — все это базируется на возможностях техники радио­измерений. В свою очередь, развитие проблемы ЭМС не только расширяет область радиоизмерений (новые методы испытаний, новые типы радиоизмерительных приборов), но и приводит к необходимости совершенствовать научные основы радиоизмерений. Так, например, возникла потреб­ность в развитии теоретических основ измерений электро­магнитных помех в ближнем поле, испытаний различных средств (радиоэлектронных, электронных и электромеханических) в искусственных условиях, антенных измерений в широком (несколько октав) диапазоне частот. Сложность и большая трудоемкость радиоизмерений, связанных с опре­делением ЭМС, привели к необходимости создания новых типов измерительной аппаратуры — автоматизированных измерительных комплексов.

Предлагаемый вниманию читателей третий выпуск справочно-методического пособия «ЭМС радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи» представляет собой со­кращенный перевод 2-го тома многотомного справочника, со­ставленного Д. Уайтом. Второе издание этого тома вышло в США в 1976 г. Его материалы тесно связаны с известными стандартами на ЭМС MIL-STD-461A/462, действующими в США с 1967—1968 гг., и их некоторыми модификациями, опубликованными в виде извещений к стандартам в 1969— 1973 гг. Глава 11, добавленная к выпуску, подготовлена по гл. 8 т. 4 того же справочника, выпущенного в США в 1971 г. Списки литературы, несколько сокращенные, помещены, как и в оригинале, в конце глав.

Как отмечено в вып. 1 настоящего справочно-методического пособия (с. 271), упомянутые стандарты, получившие широкую известность, содержат новые по сравнению с рас­пространенными методы испытаний изделий. Подробные описания этих методов, а также авторские комментарии к ним интересны не только специалистам по радиоизмере­ниям, но и широкому кругу радиоспециалистов. Внимание могут привлечь методы испытаний в ближнем поле, особен­ности измерений в диапазонах, начинающихся от частот 20—30 Гц (распространенная практика от 150 кГц), из­мерения токов электромагнитных помех вместо измерений напряжений, применение специальных испытательных ка­мер с высокой напряженностью поля (200 В/м) для измерений восприимчивости изделий, методы измерений помех от переходных процессов, специфика измерений уровней излу­чений в экранированной камере, описания генераторов им­пульсных сигналов, токосъемников, мощных генераторов сигналов, автоматизированных измерительных комплексов.

Вместе с тем следует заметить, что материалы выпуска в основном соответствуют стандартам MIL-STD-461A/462. Методы и техника измерений, разработанные CISPR, МЭК, МККР, RTCA, ARINC и другими организациями, в той или иной мере связанными с проблемой ЭМС РЭС, не за­трагиваются, за некоторым исключением (описания, на­пример, квазипикового детектора и поглощающих клещей). Не описываются также особенности натурных испытаний на ЭМС радиокомплексов и систем различных назначений.

Значительную трудность для перевода представляла неустановившаяся в отечественной литературе терминология в области ЭМС. Некоторые неточности оригинала были исправлены при переводе и редактировании. По ряду во­просов, нуждающихся в разъяснениях, в том числе свя­занных с терминологией, даны примечания редактора пе­ревода.

Над переводом выпуска работал коллектив переводчи­ков: Б. В. Дашков, М. О. Левит, Л: А. Попова, Л. Г. Пучко, Т. О. Сергеева, О. М. Сироткина и В. М. Сотников.

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Техника измерения и уменьшения уровня электромагнитных помех (ЭМП), ранее названных радиошумом, элек­трическим шумом или высокочастотными помехами, бы­стро развивается. Диапазон этих измерений — от нулевой частоты примерно до 40 ГГц. Электромагнитные помехи являются причиной, мешающей совместной работе средств радиовещания, телевидения, радиосвязи, радиолокации, навигации и множества радиоэлектронных, электрических и электромеханических устройств, аппаратов и систем в условиях общей электромагнитной обстановки. ЭМП могут нарушить радиоприем и функционирование стимуля­торов сердечной деятельности, вызвать навигационные ошибки и много других неприятных, а иногда и катастро­фических событий. Поэтому проблема «загрязнения» по­мехами радиочастотного спектра стала международной, и ее следует решать, соблюдая разумное соотношение между достигаемым эффектом и экономическими затратами.

-В специальных журналах, трудах симпозиумов и т. д. публикуется много материалов, относящихся к ЭМП. Большинство из них — обзоры по разнообразным, не свя­занным между собой темам. Это огорчает как тех, кто впер­вые знакомится с проблемой ЭМП или электромагнитной совместимости (ЭМС), так и тех, кто уже получил в этой области полезные сведения и знает «как это делать». Поэтому одной из главных причин объединения взаимосвязанных сведений по проблеме ЭМС в серию справочников было желание, чтобы читатель не был введен в заблужде­ние ранее опубликованными, часто противоречивыми, за­путанными и неполными материалами. Многое из изложенного в этих справочниках ранее не публиковалось.

Эта серия справочников названа «Электромагнитные помехи и совместимость». Том 1 охватывает вопросы ЭМП

и нормативно-техническую документацию по ЭМП. В нем приведены перечень организаций и комитетов, занимаю­щихся ЭМП, а также рассмотрены планы измерения и ре­гулирования уровней ЭМП и технические отчеты об изме­рениях. В томе 2 «Методы и процедуры измерения ЭМП» описаны калибровка измерительной аппаратуры, способы возбуждения и нагрузки испытуемых устройств, методы измерения ЭМП, распространяющихся в проводах и излучаемых в пространство, а также измерения восприимчиво­сти к ним. При этом рассмотрены измерения на уровне уз­лов и блоков аппаратуры, а также систем. В томе 3 «Мето­ды и техника регулирования уровня ЭМП» рассмотрены методы прогнозирования ЭМП и борьбы с помехами внутри систем, а также устройства и материалы, используемые для подавления ЭМП. Основное внимание здесь обращено на применение заземлений и скрученных проводов, способы экранирования, фильтрации и подавления помех от неста­ционарных процессов. Том 4 «Приборы и системы для измерения ЭМП» посвящен электромагнитной обстановке, в которой проводятся измерения, экранированным помеще­ниям, измерительным приборам и датчикам, а также авто­матическим измерительным системам. В томе 5 «Методы-прогнозирования и анализа межсистемных ЭМП» рассмо­трено математическое моделирование характеристик ан­тенн, передатчиков, приемников и среды распространения радиоволн. В нем приведены исходные данные для расчета и критерии оценки ЭМС, а также ручные и машинные ме­тоды расчета, иллюстрируемые большим числом примеров.

Второй том «Методы и процедуры измерения ЭМП» содержит сведения о большом количестве способов измере­ния. Описания типа «как это делать» иллюстрируются мно­гочисленными рисунками, таблицами и примерами.

В него входит: обзор принципов измерений ЭМП и особенностей соответствующих измерительных приборов; основные определения, идеи, положенные в основу измерений и факторы, влияющие на калибровку измерительных приборов; способы подготовки испытуемых устройств к из­мерениям, включая их возбуждение и нагрузку; методы изме­рений ЭМП, распространяющихся в проводах и излучаемых в пространство, в соответствии с MIL-STD-462, а также сведения об используемых приборах. Кроме того, содержит­ся анализ погрешностей измерительных приборов и самих измерений, приведены сведения о методах измерений по некоторым другим MIL-STD, указаны особенности измерений на уровне систем и устройств, используемых в под­вижных объектах, и дан обзор электромагнитной обстановки в местах, где проводятся измерения.

Автор приглашает читателей этих томов и тех, кто бу­дет использовать имеющуюся в них информацию, поддер­живать с ним связь. Он особенно ждет их отзывы, вопросы и пожелания о необходимости дальнейших разъяснений. Поскольку планируются последующие издания этих и до­полнительных томов, то любая дополнительная полезная информация, которая может быть доведена до инжене­ров, работающих в области ЭМС, и тех, кто проводит из­мерения, будет способствовать повышению уровня знаний и расширению опыта по проблемам ЭМП и ЭМС.

Джормантаун, Мэриленд, США

Октябрь 1974 г. Дональд Уайт

Скачать книгу Д. Р. Ж. Уайт. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. В трех выпусках. Выпуск 3. Измерение электромагнитных помех и измерительная аппаратура. Москва, Издательство Советское радио, 1979

< Предыдущая   Следующая >

РД 50-702-91 Совместимость технических средств электромагнитная. Порядок обеспечения электромагнитной совместимости и правила проведения экспертизы

СОВМЕСТИМОСТЬ ТЕХНИЧЕСКИХ
СРЕДСТВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ

ПОРЯДОК ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ И
ПРАВИЛА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРТИЗЫ

 

РД 50-702-91

 

 

 

КОМИТЕТ СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ СССР

Москва

 

руководящий нормативный документ

Дата введения 01.07.92

Настоящий руководящий документ распространяется на технические средства (радиоэлектронные, электронные и электротехнические изделия, аппаратуру и оборудование), применяемые в народном хозяйстве (далее — ТС), и устанавливает порядок подготовки, проведения и контроля эффективности мероприятий по обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС) ТС (далее — порядок обеспечения ЭМС ТС) при их разработке, изготовлении, эксплуатации, закупке за границей и правила проведения экспертизы по вопросам обеспечения ЭМС (далее — экспертиза) конструкторской документации (КД) на разрабатываемые (модернизируемые) ТС, а также экспертизы ТС, находящихся в эксплуатации.

Требования пп. 1.1 — 1.3, 1.7, 1.10, 1.14, 2.2 — 2.4, 2.10, 2.12, 3.1.1, 3.1.4, 3.2.2, 3.2.4, 3.2.6, 3.3.1, 3.3.4, 3.4.1, 3.4.2, 3.4.4, 3.4.5, 3.4.8, 3.4.9 и приложения 2 настоящего руководящего документа являются обязательными, другие требования настоящего руководящего документа являются рекомендуемыми.

1.1. Обеспечение ЭМС ТС включает:

предъявление требований к ЭМС в техническом задании (ТЗ) на ТС;

подготовку и проведение технических (схемных, конструктивных и др.) мероприятий по обеспечению ЭМС при разработке, постановке на производство и изготовлении ТС;

разработку и проведение организационных и технических мероприятий по обеспечению ЭМС ТС в процессе их эксплуатации;

контроль эффективности мероприятий по обеспечению ЭМС ТС при их разработке, изготовлении и эксплуатации.

1.2. За обеспечение ЭМС ТС несут ответственность:

заказчик (основной потребитель — государственная, кооперативная и общественная организация, а также разработчик или изготовитель при инициативной разработке) — в части включения в техническое задание (ТЗ) на разработку (модернизацию) ТС и в технические условия (ТУ) на их изготовление обоснованных тр

Что такое ЭМС Электромагнитная совместимость »Примечания по электронике

EMC приобретает все большее значение по мере увеличения числа устройств, подключенных к беспроводной сети. Определение того, что такое ЭМС, и понимание концепций позволяют с самого начала достичь электромагнитной совместимости.


EMC / EMI Включает:
Основы EMC Основы электромагнитных помех Стандарты ЭМС CISPR11 CISPR16 CISPR22 FCC 47 часть 15 Методы проектирования ЭМС Тест на соответствие требованиям ЭМС


Электромагнитная совместимость, ЭМС — это концепция, позволяющая различным электронным устройствам работать без взаимных помех — электромагнитных помех, электромагнитных помех — когда они работают в непосредственной близости друг от друга.

Все электронные схемы могут излучать или улавливать нежелательные электрические помехи, которые могут поставить под угрозу работу той или иной схемы.

Что такое ЭМС — определение

Часто, имея дело с ЭМС, возникает вопрос: что такое ЭМС; и иметь определение.

Определение ЭМС: ЭМС определяется как способность устройств и систем работать в своей электромагнитной среде без нарушения своих функций и без сбоев, и наоборот.

Электромагнитная совместимость, EMC гарантирует, что работа не влияет на электромагнитную среду до такой степени, что это отрицательно сказывается на функциях других устройств и систем.

Повышение осведомленности об ЭМС

В первые дни развития электроники использовалось сравнительно немного электронного оборудования. Однако сегодня количество предметов повседневной электроники значительно возросло. Некоторые из них передают сигналы, а многие другие являются чувствительными приемниками.Другие могут использовать системы цифровой электроники, которые могут ложно срабатываться переходными сигналами. Эти и многие другие примеры могут стать решающим элементом дизайна любой электроники.

На заре электронных систем хлопки, хлопки и общий шум, воспринимаемый радио, воспринимались как часть «опыта» прослушивания радио, даже если они были созданы человеком из другого местного электрического оборудования.

Некоторые из первых серьезных проблем, связанных с воздействием электрических помех на электронные системы, были связаны с военными приложениями.После Второй мировой войны, когда возросло значение ядерного оружия, возникла проблема электронного импульса, генерируемого взрывом, и его воздействия на оборудование. Также вызывало беспокойство влияние мощных радарных систем на оборудование.

Позже стали очевидны риски для электронного оборудования, связанные с электростатическим разрядом. Это не только повредило электронное оборудование, но и могло вызвать ложные срабатывания.

В 1970-е годы использование логических схем быстро росло, и вместе с этим увеличивалась скорость переключения.Эти схемы открылись для воздействия электромагнитных помех, и выросло осознание необходимости включения мер предосторожности по электромагнитной совместимости в конструкцию, если эти элементы должны удовлетворительно работать в реальном мире.

В результате этого растущего осознания многие страны осознали, что EMC является растущей проблемой. Некоторые начали издавать директивы для производителей электронного оборудования, определяя стандарты, которым оборудование должно соответствовать перед тем, как его можно будет продать. Европейское сообщество было одной из первых областей, где были соблюдены требования ЭМС.Хотя поначалу многие были настроены скептически, введение стандартов EMC повысило стандарты и позволило большинству типов оборудования работать параллельно друг с другом без помех. Это было особенно важно в связи с быстрым ростом использования мобильных телефонов

Основы ЭМС

Цель применения мер по электромагнитной совместимости — гарантировать, что различные элементы электронного оборудования могут работать в непосредственной близости, не вызывая чрезмерных помех.

Помехи, которые приводят к снижению производительности, известны как электромагнитные помехи, EMI.Именно эти помехи необходимо уменьшить, чтобы гарантировать, что различные элементы электрического оборудования совместимы и могут работать в присутствии друг друга.

ЭМС состоит из двух основных элементов:

  • Эмиссия: Эмиссия EMI относится к генерированию нежелательной электромагнитной энергии. Их необходимо снизить ниже определенных допустимых пределов, чтобы гарантировать, что они не вызовут сбоев в работе другого оборудования.
  • Восприимчивость и невосприимчивость: Восприимчивость элемента электроники к электромагнитным помехам — это то, как он реагирует на нежелательную электромагнитную энергию.Целью конструкции схемы является обеспечение достаточно высокого уровня устойчивости к этим нежелательным сигналам.

Электромагнитные помехи, EMI

Электромагнитные помехи, EMI — это название, данное нежелательному электромагнитному излучению, которое создает потенциальные помехи для других элементов электронного оборудования.

Существует множество способов передачи электромагнитных помех от одного элемента оборудования к другому. Понимание этих методов является ключом к снижению воздействия электромагнитных помех.

EMI можно разделить на две категории:

  • Непрерывные помехи: Непрерывные помехи часто имеют форму поддерживаемого радиосигнала или колебаний. Это может быть неэкранированный генератор или широкополосный шум.
  • Импульсная помеха: Этот вид помех состоит из короткого импульса. Это может произойти из-за электростатического разряда, молнии или переключаемой цепи.

Помимо понимания формы помех, также необходимо знать, как помехи передаются от передающего устройства к принимающему. К сожалению, это не всегда легко обнаружить, поскольку многие пути трудно определить. Однако хороший первоначальный дизайн решает многие проблемы.

Стандарты ЭМС

С растущим пониманием и необходимостью поддерживать высокие стандарты электромагнитной совместимости были введены многие стандарты, чтобы помочь производителям соответствовать уровням, которые им необходимы для поддержания полной электромагнитной совместимости.

Много лет назад уровни электромагнитной совместимости были низкими, и часто возникали помехи — такси, проезжающее мимо дома при использовании своего радиотелефона, с большой вероятностью нарушило работу телевизора, и было много других случаев.

В результате возникла необходимость во внедрении стандартов ЭМС для обеспечения требуемых уровней совместимости.

EMC теперь является неотъемлемой частью любого проекта по разработке электроники. В настоящее время стандарты внедряются и применяются во всем мире, поэтому любой новый продукт должен соответствовать и был протестирован, чтобы убедиться, что он соответствует соответствующим стандартам EMC.Хотя это представляет собой дополнительную проблему для инженера-конструктора электроники, важно, чтобы применялись передовые методы ЭМС и чтобы характеристики ЭМС продукта были достаточными для обеспечения его правильной работы во всех разумных сценариях.

Другие схемы и схемотехника:
Основы операционных усилителей Схемы операционных усилителей Цепи питания Конструкция транзистора Транзистор Дарлингтона Транзисторные схемы Схемы на полевых транзисторах Условные обозначения схем
Возврат в меню проектирования схем.. .

.

Основы электромагнитной совместимости (ЭМС)

Измерительная электроника полевых преобразователей, таких как расходомеры, постоянно становится более эффективной и компактной. Цифровая обработка данных с помощью микропроцессоров открыла новые возможности для новых коммуникаций, диагностических функций и короткого времени отклика. Интегрированная конструкция крепления также требует новых подходов к источникам питания. Усовершенствованная измерительная электроника обычно оснащена импульсными источниками питания. Для обеспечения надежной работы и высокой устойчивости к помехам измерительная электроника подвергается различным испытаниям.Электромагнитная совместимость (ЭМС) играет важную роль.

С появлением общего европейского рынка Европейский Союз принял различные директивы. Предусмотрено, что все устройства, выпущенные на европейский рынок, должны соответствовать действующим директивам. Это видно заказчику через знак CE, который должен быть прикреплен к устройствам, и декларацию соответствия CE, поставляемую вместе с устройствами.

С годами измерительная электроника и, следовательно, требования к методам испытаний значительно изменились.Директива по электромагнитной совместимости была пересмотрена для соответствия этим новым требованиям. С 20 июля 2007 г. вступила в силу новая Директива по электромагнитной совместимости 2004/108 / EC, которая применяется производителями.

На национальном уровне новая Директива по электромагнитной совместимости 2004/108 / EC была реализована, среди прочего, посредством общих стандартов EN 61000-6-2: 2005 (стандарт устойчивости для промышленных сред) и EN 61000-6-4: 2007 ( Стандарт выбросов для промышленных сред). EN 61326 — это стандарт на электрическое оборудование для измерения, контроля и лабораторного использования.

Помимо требований, установленных в Директиве по электромагнитной совместимости 2004/108 / EC, существуют дополнительные требования, например, для химической промышленности, которые определены в Рекомендациях NAMUR. Здесь предусмотрены более строгие требования к испытаниям, чем в Директиве по электромагнитной совместимости, например, более высокий уровень испытаний на устойчивость.

Кроме того, существуют особые требования Международной организации законодательной метрологии (OIML) (английское название: Международная организация законодательной метрологии) в отношении точности измерения под влиянием электромагнитных помех.

Что такое ЭМС?

EMC — это сокращение от Electro-Magnetic Compatibility. Это термин, используемый для описания того, насколько хорошо устройство или система могут работать в электромагнитной среде, не создавая электромагнитных помех, которые мешают работе других электрических изделий в окружающей среде.

Типы помех

В контексте электромагнитной совместимости (ЭМС) различают два разных типа помех:

  • Кондуктивная помеха передается напрямую от источника помех через линию питания или сигнальную линию к нагрузке.Например, щелкающий звук, который вы слышите в своем радио, может быть вызван отключением электрического водонагревателя. При автоматическом отключении напряжения питания водонагревателя генерируется импульс напряжения, спектр которого лежит в пределах слышимого диапазона частот. Когда импульсы напряжения такого рода передаются через шнур питания радиоприемника, возникают помехи со щелчком.
  • Излучаемые помехи передаются на нагрузку через электромагнитные поля и могут приниматься, например, дорожкой печатной платы, работающей как антенна.Также возможна емкостная или индуктивная связь электрических или магнитных полей. Примером излучаемых помех является связь сотового телефона, соединенная с радио. Причиной этого может быть недостаточно экранированный динамик.

Причины помех

Сигнал помехи может быть вызван колебаниями напряжения во времени или токами, например в результате операции переключения. Они вызывают периодические изменения напряжения или тока. Токи и напряжения источника помех, которые изменяются во времени, вызывают магнитные или электрические поля, которые могут генерировать сигнал помехи на нагрузке.Источники помех могут иметь следующие технические или естественные причины:

  • Колебания / прерывания напряжения питания
  • Электромагнитные поля, создаваемые передатчиками, работающими в диапазоне частот от нескольких кГц (длинноволновая передача) до нескольких ГГц (сотовые телефоны, микроволновые печи).
  • Грозовые электромагнитные импульсы (ЛЭМП)
  • Импульсы импульсного напряжения, вызванные переключениями в сетях низкого напряжения
  • Высокочастотные импульсные импульсы малой мощности, вызванные операциями переключения импульсных источников питания
  • Электростатический разряд (ESD)
  • Высокочастотные сигналы, возникающие при изменении нагрузки микропроцессоров или преобразователей частоты
  • Ядерный электромагнитный импульс (NEMP), вызванный взрывом ядерного оружия

Сигналы помех часто генерируются электрическими переключателями, реле, контакторами, люминесцентными лампами, соленоидными клапанами, электродвигателями, радиопередатчиками или атмосферными помехами, такими как молния.

Оценка реакции на помехи

Реакция устройства на помехи — это средство оценки того, как устройство реагирует на помехи или помехи. Есть три критерия оценки:

1. Без снижения функциональности.

В основном, аналоговые устройства могут подвергаться воздействию в пределах их ошибок. Ни в коем случае нельзя затрагивать чисто цифровые устройства.

2. Снижение функциональности.

Некоторое сокращение функциональности, когда устройство подвергается воздействию помех, допустимо при условии, что устройство способно автоматически возобновить нормальную работу после устранения помех.Невозможно нанести непоправимый ущерб.

3. Потеря функциональности.

Оценивается, прежде всего, функциональный отказ в начале вмешательства, пока не произойдет автоматический или ручной перезапуск. Когда допуски превышены или занижены, устройства должны иметь возможность автоматического перезапуска или должны оставаться готовыми к перезапуску в своем определенном отказоустойчивом положении.

Ограничение помех

Помехи могут быть ограничены экранированием источника помех от электромагнитных / радиопомех или обеспечением достаточной помехоустойчивости нагрузки.

Чтобы обеспечить компоновку схемы, соответствующую требованиям ЭМС, предпринимаются следующие меры:

  • Избегайте ненужных переключений
  • Выполнять неизбежные операции переключения как можно медленнее
  • Максимально ограничьте неизбежные помехи, используя соответствующие конструктивные элементы на месте (например, RC-элементы для экранирования помех, экранированные корпуса или кабели).
  • Выберите компоновку печатной платы, соответствующую требованиям ЭМС (например,г. адаптировать длину дорожек на печатной плате к частоте, использовать для экранирования плоскости заземления)
  • Обеспечить достаточную помехоустойчивость (например, через фильтры, блокирующие конденсаторы или отказоустойчивое программное обеспечение)

Что касается общей защиты от электромагнитных помех, независимо от отдельных устройств, требуется следующее:

  • Определите источники помех и нагрузки с помощью системного анализа.
  • Обеспечьте достаточную защиту.
  • Соблюдайте указанные расстояния.
  • Повышение помехоустойчивости нагрузки.

Электромагнитная совместимость установок и систем может быть надежно реализована путем внедрения концепции защиты от помех с определенными условиями для используемых устройств.

.

Электромагнитная совместимость (ЭМС)

ce-mark
Схема маркировки CE

Электромагнитная совместимость (ЭМС) — это исследование координации электромагнитных полей, испускаемых оборудованием, с выдержкой (совместимостью) другого оборудования в непосредственной близости. В простейшей форме мы стремимся обеспечить, чтобы величина любых генерируемых электромагнитных полей была меньше, чем допустимый уровень соседнего оборудования.

В Европе действует Директива по электромагнитной совместимости (2004/108 / EC), которая является законом во всех европейских странах.Оборудование, отмеченное знаком CE, сертифицировано на соответствие действующим стандартам.

Как работает ЭМС

Электрооборудование, генерирующее эклектические и магнитные поля, называется источниками электромагнитных (ЭМ) помех. Разные типы оборудования генерируют разные уровни электромагнитного излучения; например, большая линия передачи будет генерировать высокий уровень ЭМ, в то время как карманный расчет не будет генерировать много.


Как работает EMC

По своей природе EM может и будет мешать правильной работе оборудования.Насколько сильно он влияет на работу оборудования, зависит от его чувствительности к электромагнитным помехам и величины электромагнитных помех. Оборудование, которое поглощает электромагнитные волны и подвержено их воздействию, называется раковинами. Для большинства поглотителей существует уровень устойчивости, который, если величина электромагнитных помех ниже этого значения, не повлияет на оборудование

Типичные источники помех

— переключение основных и вторичных цепей
— удары молнии и индуцированные разряды
— срабатывание ограничителей перенапряжения и воздушных зазоров
— радиопередатчиков и мобильных телефонов
— коротких замыканий и замыканий на землю
— электромагнитных полей оборудования
— электростатических разрядов

    Общие меры по снижению помех

    — меры защиты от молний
    — адекватное заземление и соединение
    — разделение силовых и контрольных кабелей
    — экранирование и заземление контрольных кабелей
    — избегайте петель (держите проводники передачи / возврата вместе)

    ЭМ помехи должны перемещаться от источника к потребителю форма сцепления.Они имеют вид:

    Электростатическая муфта — разряд заряженных тел

    Индуктивная связь — через магнитные поля

    Емкостная связь — через электрические поля

    Проводящая (гальваническая) — через цепную связь полное сопротивление

    Излучение — Распространение электромагнитного излучения при больших размерах конструкции по сравнению с длиной волны

    При проектировании системы целью достижения соответствия требованиям ЭМС является обеспечение того, чтобы электромагнитные помехи, создаваемые всеми источниками, были меньше уровней устойчивости к электромагнитным помехам для каждая из раковин.

    Как правило, это достигается за счет ограничения проникновения полей (например, экранов) и обеспечения эквипотенциальной плоскости между оборудованием.

    Стандарты ЭМС

    При попытке гарантировать или проверить ЭМС основным международным стандартом является МЭК 6100. Стандарт состоит из требований соответствия, собранных данных и руководящих принципов:

    • IEC 61000 Электромагнитная совместимость (ЭМС) —
      • Часть 1: Общие — 6 частей по применению и методологии
      • Часть 2: Окружающая среда — 14 частей по уровням совместимости, оценке и окружающей среде
      • Часть 3: Пределы — 15 частей по выбросам и помехам для различных систем
      • Часть 4: Методы испытаний и измерений — 35 частей, посвященных испытаниям на излучение и невосприимчивость
      • Часть 5: Руководства по установке и снижению воздействия — 9 частей охватывают требования к установке
      • Часть 6-1: Общие стандарты — 6 частей по спецификациям для жилых, промышленных и коммерческих сред

    Дополнительно к IEC 61000, в частности Для оборудования ems, вероятно, будут предусмотрены дополнительные требования по ЭМС, встроенные в сам стандарт на продукцию.Отрасли и особые условия также могут иметь свои собственные стандарты ЭМС; например, железнодорожные системы должны будут соответствовать требованиям стандартов IEC 62236 и EN 50121 «Железнодорожные системы — Электромагнитная совместимость».

    Примечание: электромагнитные поля также могут оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье человека. Международная комиссия по защите от неионизирующего излучения (ICNIRP) публикует исследования и руководства по рекомендуемым пределам воздействия для электромагнитных полей. Вы можете посетить их веб-сайт по адресу: http: // www.icnirp.de.

    Реализация в установках

    Определение уровня электромагнитной совместимости для установки, по сути, включает рассмотрение всех источников электромагнитных помех и сравнение их с уровнем устойчивости поглотителей. Для многих установок это относительно просто, поскольку стандарты на отдельные продукты будут гарантией по умолчанию. Для некоторых установок это также будет включать в себя систему в целом, ее электромагнитные выбросы и влияние на окружающую среду.

    План управления EMC

    Для крупных установок и систем рекомендуется разработать план управления EMC. План EMC установит цели для соответствия системы EMC и покажет, как это будет достигнуто. Типичный план EMC может включать в себя некоторые из всего следующего:

    • Определение вероятных источников помех
    • Составление списка нормативных документов EMC, спецификаций клиентов, стандартов, внутренних спецификаций
    • Обоснование управления EMC
    • Обязанности консультанта, подрядчик и поставщики
    • Контроль поставщиков — возможно, с поставщиками собственные планы EMC
    • Управление EMC всей системой
    • Поставка документации
    • Управление временем — контрольные точки, тестирование и т. д.
    • Матрица соответствия, документирующая каждую систему, подсистему или оборудование как источник и приемник
    • Матрица испытаний

    Заземление и соединение

    Помимо выбора продукта, основным методом, используемым для достижения целей соответствия ЭМС для большинства установок, является заземление и разводка. Этому следует уделить особое внимание, и было бы целесообразно разработать руководящие принципы, которым необходимо следовать для установки в целом. Некоторые общие методы заземления и соединения для улучшения ЭМС включают:

    • заземление корпусов генерирующего ЭМ оборудования
    • соответствие соответствующим стандартам заземления
    • с использованием чистой земли и искробезопасных систем заземления, в зависимости от ситуации
    • многократное заземление с использованием сетки земли
    • создают большое количество небольших контуров заземления
    • , избегая заземления звездой и / или обеспечения отдельных заземлений для защиты и очистки
    • Обеспечьте заземление для каждого этажа (сетка, арматура или медь)
    • сохраняйте соединительные соединения как можно короче по возможности (и с низким сопротивлением и индуктивностью)
    • убедитесь, что заземление и соединение устойчивы к коррозии, ударам и вибрации
    • экраны кабелей и броня должны быть заземлены в точке входа в корпуса

    Кабели

    Кабели оба источника EM и путь распространения.Правильный выбор и установка помогут свести к минимуму любые проблемы с ЭМ. В частности, было бы целесообразно обеспечить:

    • соединение на всех концах металлических кабельных лотков, гибких металлических труб и стальных труб
    • соединение экранов кабелей на обоих концах
    • прокладывать одножильные кабели одной силовой цепи вместе
    • использовать экраны или броня с многожильными кабелями
    • установите ограничитель перенапряжения и фильтр на входе в панели распределительного устройства
    • специальное разделение кабелей:
      • кабели связи / передачи данных> 300 мм от кабелей низкого напряжения (от 60 В до 1 кВ)
      • кабели связи / данных / низкого напряжения> 600 мм от кабелей высокого напряжения (> 1 кВ)

    Отдельные элементы

    Определенные элементы оборудования будут более подвержены возникновению электромагнитных проблем или их влиянию.Очевидными примерами оборудования, генерирующего электромагнитное излучение, могут быть большие мощности, инверторы и другие крупные нелинейные потребители энергии. Примеры чувствительного оборудования могут включать железнодорожные системы сигнализации, управления или связи или другие маломощные устройства.

    Наконец, чтобы гарантировать полное соответствие, может потребоваться проведение полевого обследования окрестностей установки и проведения соответствующего уровня тестирования и проверки.

    Краткое описание

    Электромагнитное соответствие (ЭМС) — это конструкция и установка оборудования и систем, при которых электромагнитные поля, создаваемые оборудованием, не влияют на другое соседнее оборудование или системы.Достижение соответствия требованиям EMC в первую очередь регулируется стандартом IEC 61000. Для любой крупной установки создание плана управления EMC поможет обеспечить соответствие требованиям при проектировании, установке и эксплуатации.

    Как всегда, если у вас есть какие-либо комментарии или обсуждения к публикации, пожалуйста, добавьте ниже.

    .

    Руководство по методам тестирования электромагнитной совместимости (ЭМС)

    Электромагнитная совместимость (ЭМС) — это способность электронного устройства существовать в электромагнитной среде, не создавая помех и не создавая помех другим электронным устройствам в этой среде. Испытания на ЭМС обычно делятся на две категории:

    • Излучения — Электромагнитные помехи, исходящие от электронного устройства, которые могут вызвать помехи / сбои в работе другого электронного устройства в той же среде.Также известно как электромагнитные помехи (EMI).
    • Иммунитет / восприимчивость — Иммунитет — это способность электронного устройства нормально функционировать в электромагнитной среде, не испытывая помех / сбоев из-за излучения, исходящего от другого электронного устройства. Восприимчивость — это в основном противоположность невосприимчивости в том смысле, что чем меньше устройство невосприимчиво к электромагнитным помехам, тем оно более уязвимо. Обычно тестирование на невосприимчивость не требуется для продуктов потребительского / коммерческого типа, предназначенных для продажи / распространения в Австралии, Новой Зеландии, Северной Америке и Канаде.

    EMC Testing Overview

    EMC Testing Overview

    Излучение электромагнитной совместимости

    Излучение ЭМС далее подразделяется на две категории:

    • Излучение
    • Кондуктивное излучение

    Электромагнитное поле состоит из следующих компонентов:

    • Электрическое поле (E-Field) — Обычно измеряется в вольтах на метр (В / м)
    • Магнитное поле (H-Field) — Обычно измеряется в амперах на метр (А / м)

    Эти две составляющие электромагнитного поля сами по себе являются двумя отдельными полями, но не полностью отдельными явлениями.Электронные поля и H-поля перемещаются под прямым углом друг к другу.

    EMC Testing Emissions Overview

    EMC Testing Emissions Overview

    Излучаемые излучения (E-Field) : Излучаемые излучения — это электромагнитные помехи (EMI) или помехи, возникающие из-за частот, генерируемых внутренними электронными или электрическими устройствами. Излучение может вызвать серьезные проблемы с соблюдением нормативных требований. Общие рекомендации можно найти в нашей статье Общие проблемы и решения излучаемого излучения EMC. Излучаемые излучения распространяются по воздуху непосредственно от шасси устройства или от соединенных между собой кабелей, таких как сигнальные порты, проводные порты, такие как телекоммуникационные порты или силовые провода.Отличным примером являются порты HDMI и связанные с ними электромагнитные помехи, которые могут исходить от этих кабелей. Мы использовали это в качестве примера, статью можно найти здесь; Соответствие требованиям ЭМС для испытаний на излучение излучения HDMI (EMI). Во время испытаний на ЭМС измерения излучаемого излучения производятся с использованием анализатора спектра и / или приемника электромагнитных помех и подходящей измерительной антенны.

    EMC radiated emissions testing method

    EMC radiated emissions testing method

    Излучаемые излучения (H-поле) : Магнитная составляющая электромагнитной волны создается с помощью анализатора спектра и / или приемника электромагнитных помех и подходящей измерительной антенны.Типичные антенны магнитного поля включают рамочные антенны, а также специальные антенны согласно CISPR 15, такие как петля Ван Вина. Петлевая антенна Ван Вина представляет собой по существу три рамочных антенны, построенных вместе, которые измеряют излучение магнитного поля продукта по трем осям (X, Y и Z).

    CISPR 15 Van Veen triple loop radiated emissions testing method

    CISPR 15 Van Veen triple loop radiated emissions testing method

    Кондуктивная эмиссия (как непрерывная, так и прерывистая) : Кондуктивная эмиссия — это электромагнитные помехи (EMI) или помехи, которые возникают из-за частот, генерируемых внутри электронного или электрического устройства.Эти излучения затем распространяются по взаимосвязанным кабелям, таким как проводные порты, такие как телекоммуникационные порты или силовые провода. Эти выбросы могут быть как непрерывными (непрерывно излучаемые с заданной частотой), так и прерывистыми по своей природе (непостоянными, происходящими спорадически). Во время испытаний на ЭМС измерения кондуктивных излучений производятся на приемнике электромагнитных помех через ISN (сеть стабилизации импеданса), расположенную в испытательной камере. Для получения дополнительной информации о проблемах с соблюдением наведенных выбросов и исправлениях EMC ознакомьтесь с нашей статьей; Наведенные электромагнитные помехи — типичные проблемы и общие решения.

    EMCconducted emissions testing method

    EMCconducted emissions testing method

    Устойчивость к электромагнитной совместимости

    Испытания на устойчивость к электромагнитным помехам можно рассматривать как непрерывные или переходные по своей природе. К продукту применяется непрерывное тестирование для имитации радиочастотной близости, которая может возникнуть в реальном мире. Переходные явления обычно представляют собой короткие события, включающие всплески энергии.

    EMC immunity testing overview

    EMC immunity testing overview

    Требования к испытаниям на устойчивость к электромагнитным помехам часто разделяются в зависимости от того, как электромагнитные помехи могут воздействовать на устройство:

    • Устойчивость, порт корпуса
    • Помехоустойчивость, порты сигналов и телекоммуникационные порты
    • Устойчивость, вход Порт питания постоянного тока
    • Помехоустойчивость, входной порт питания переменного тока

    Уровни тестирования, типы мешающих сигналов и т. Д. Зависят от типа тестируемого устройства и применяемого стандарта.

    Непрерывное испытание на невосприимчивость

    Устойчивость к излучению : Генераторы, усилители и антенны радиочастотных сигналов используются для создания электромагнитного поля на различных частотах. Порт корпуса тестируемого оборудования (EUT) и связанные кабели подвергаются воздействию электромагнитного поля через излучающую антенну. Излучаемый тестовый сигнал имеет определенную амплитуду, а модуляция применяется в течение определенного периода времени. Большинство стандартов, требующих тестирования на невосприимчивость, требуют проведения этого тестирования.

    EMC radiated RF field immunity testing method

    EMC radiated RF field immunity testing method

    Кондуктивная невосприимчивость : Во время испытания на кондуктивную невосприимчивость электромагнитное поле генерируется генератором и усилителем радиочастотных сигналов. Это электромагнитное поле связывается с сигналом продукта, портом данных или питания через устройство впрыска (обычно в качестве устройства впрыска используется CDN или «сеть связи / развязки»). Этот вид проводимых испытаний на невосприимчивость носит непрерывный характер и во многих стандартах называется «непрерывно проводимым на радиочастотах».Обычно кондуктивное испытание на невосприимчивость применяется к портам переменного и постоянного тока и сигнальным кабелям длиной более 3 м.

    EMC conducted immunity testing method

    EMC conducted immunity testing method

    Устойчивость к магнитному полю промышленной частоты : Колебание магнитного поля создается магнитной катушкой, которая колеблется с частотой сети (50/60 Гц). EUT помещается в это флуктуирующее магнитное поле и экспонируется на время, достаточное для оценки характеристик продукта. Тестирование устойчивости к магнитному полю обычно требуется только для магниточувствительных устройств.

    EMC magnetic field immunity testing commercial method

    EMC magnetic field immunity testing commercial method

    Тестирование невосприимчивости к переходным процессам

    Переходные явления — это короткие всплески энергии, воздействию которых тестируемый продукт будет подвергаться в течение очень короткого промежутка времени. Как и постоянная невосприимчивость, невосприимчивость к переходным процессам применяется к портам корпуса изделия, портам сигналов / данных и портам питания, где это применимо.

    Электростатический разряд (ESD) : Импульсы электростатического разряда прикладываются непосредственно к корпусу устройства и косвенно к вертикальным / горизонтальным плоскостям связи в непосредственной близости от тестируемого продукта на уровнях испытаний, специфичных для применяемого стандарта .Для получения дополнительной информации о влиянии электростатического разряда и возможных решениях для обеспечения соответствия требованиям ESD, пожалуйста, ознакомьтесь со статьей: Общие решения по электромагнитной совместимости с электростатическим разрядом.

    Быстрые электрические переходные процессы (EFT) / пакеты : Быстрые переходные процессы представляют собой серию коротких импульсов с высокой амплитудой и частотой повторения с коротким временем нарастания. Быстрые переходные процессы чаще всего вызываются событиями переключения на высокой скорости, такими как прерывание индуктивной нагрузки, дребезг контактов реле и т. Д.Обычно быстрое тестирование переходных процессов применяется к портам переменного и постоянного тока и сигнальным кабелям длиной более 3 м.

    Скачки : Скачки — это тип переходных явлений, вызываемых мощными коммутационными событиями, магнитной / индуктивной связью и даже молнией. Испытание импульсных перенапряжений на сетевом порте EUT применяется при нескольких углах фазы сетевого питания. Обычно испытание на импульсные перенапряжения применимо к портам переменного тока, а иногда и к портам постоянного тока, а также к сигнальным кабелям некоторых стандартов EMC, длина которых превышает 30 м, или если кабель может проходить за пределами здания.Для получения дополнительной информации о скачках и исправлениях ознакомьтесь с нашей статьей Типичные проблемы и решения по тестированию на ЭМС скачков напряжения.

    Провалы напряжения, кратковременные прерывания (VDI) и колебания напряжения : Целью испытаний на провалы и кратковременные прерывания напряжения является моделирование неисправностей в электросети. Эти сбои могут быть вызваны отключениями электроэнергии (отключение электроэнергии) или внезапными значительными изменениями нагрузок. Колебания напряжения обычно вызываются постоянно меняющимися нагрузками, подключенными к электросети.Падение или прерывание напряжения — это двумерное явление, которое характеризуется остаточным напряжением (напряжение сети после указанного падения) и продолжительностью (как долго падение номинального напряжения применяется к изделию). Этот тест применим только к входным портам переменного тока продуктов.

    Импульсное магнитное поле : Как и при тестировании устойчивости к магнитному полю промышленной частоты, тестируемый продукт помещается в магнитную петлю. В отличие от испытания магнитным полем промышленной частоты, вместо того, чтобы подвергать ИО воздействию постоянно изменяющегося магнитного поля (колеблющегося с частотой 50/60 Гц), ИО подвергается воздействию импульса магнитного поля, создаваемого генератором переходных процессов.Магнитный импульс имеет высокую амплитуду, но короткое время нарастания, после чего оцениваются характеристики продукта, чтобы гарантировать нормальную работу.

    EMC pulsed magentic field immunity testing method

    EMC pulsed magentic field immunity testing method.

Оставить комментарий