Электромагнитная совместимость эс
Рассматриваемые вопросы:
8.1. Проблема ЭМС.
8.2. Факторы, влияющие на ЭМС элементов и узлов ЭС.
8.3. Наиболее вероятные источники и приемники наводимых напряжений (наводок).
8.4. Основные виды паразитных связей.
8.4.1. Паразитная связь через общее сопротивление.
8.4.2. Паразитная емкостная связь.
8.4.3. Паразитная индуктивная связь.
8.4.4. Паразитная связь через электромагнитное поле и волноводная связь.
8.5. Экранирование.
8.5.1. Принцип экранирования электрического поля
8.5.2. Принцип экранирования магнитного поля
8.6. Фильтрация.
8.7. Заземление.
8.8 Виды линий связи и их электрические параметры.
8.8.1. Волоконно-оптические линии связи
8.9 Конструирование электрического монтажа.
8.9.1. Классификация электромонтажа ЭС
8.9.2. Требования к электрическому монтажу ЭС
8.9.3. Требования к контактным узлам (разъёмным и неразъёмным)
8.9.4. Конструирование электромонтажа объёмным проводом
8.9.5. Преимущества печатного, шлейфового и плёночного монтажа
8.9.6. Разъёмы в ЭС
Проблема ЭМС
Электромагнитная совместимость (ЭМС) ЭС – это их способность функционировать совместно и одновременно с другими техническими средствами в условиях возможного влияния непреднамеренных электромагнитных помех (НЭМП), не создавая при этом недопустимых помех другим средствам (ГОСТ 23611-79).
Проблема ЭМС вызвана следующими причинами:
1) повышением быстродействия полупроводниковых приборов и электронных схем;
2) непрерывным возрастанием общего числа ЭС;
3) недостаточным числом свободных от помех радиоканалов во всех освоенных диапазонах;
4) возрастанием общего уровня помех, главным образом, от индустриальных источников;
5) усложнением функций и состава ЭС;
6) сосредоточением различных видов ЭС в ограниченном пространстве, например, на самолете, корабле;
7) минитюаризацией изделий, что в ряде случаев приводит к снижению энергии полезных сигналов и уменьшению отношения сигнал-помеха;
8) возрастанием влияния межсоединений и компоновки узлов на помехоустойчивость и быстродействие ЭС;
9) трудностью и большими материальными и временными затратами, связанными с поиском и устранением причин низкой помехоустойчивости ЭС.
Анализ проблемы обеспечения ЭМС ЭС показывает, что можно выделить следующие её научно-технические аспекты:
1. Радиочастотный ресурс.
Изучение условий пользования радиоканалами для различных радиослужб и условий разработки принципов управления ресурсом, включая экономические концепции.
2. Непреднамеренные электромагнитные помехи.
Выявление источников и определение энергетических, частотных и временных характеристик НЭМП, моделирование и изучение влияния среды на их распространение, изучение особенностей влияния НЭМП на работу различных рецепторов; совершенствование методов и средств измерений помех; создание НТД на допустимые уровни помех и реализация соответствующих стандартных требований.
3. Характеристики ЭМС.
Подход к определению роли и значения какой-либо характеристики ЭМС зависит от уровня, на котором решается задача ЭМС. Принято рассматривать три уровня: межсистемный – между отдельными автономными системами, внутрисистемный – внутри сложного радиоэлектронного комплекса, внутриаппаратный – внутри отдельного прибора (блока), между его узлами и компонентами. Учет требований к ЭМС в процессе конструирования ЭС относится, главным образом, к двум последним уровням обеспечения ЭМС.
4. Электромагнитная обстановка (ЭМО).
Определение реальных электромагнитных условий, в которых функционирует или должно функционировать конкретное изделие при наличии или отсутствии полезного сигнала на его сигнальном входе в случае действия НЭМП через этот вход или помимо него. В соответствии с тремя уровнями обеспечения ЭМС рассматриваются и три вида ЭМО: между системами, внутри системы и внутри аппарата.
Методология создания и эксплуатации ЭС основана на системном подходе к решению задачи обеспечения ЭМС, который приводит к многоплановости решения задачи на различных уровнях и комплексности решений в двух основных направлениях: повышения помехозащищенности (и помехоустойчивости) рецепторов и снижения энергии помех в их источнике и среде распространения.
К важнейшим требованиям методологии относятся экономическая целесообразность учета ЭМС, реализация требований НТД в части ЭМС на всех стадиях разработки изделий, создание более совершенной НТД, обеспечение контролепригодности ЭС по параметрам ЭМС, функционирование специальных служб ЭМС.
Помехозащищенность ЭС обеспечивается системотехническими, схемотехническими и конструкторско-технологическими методами.
К системотехническим методам относятся: передача аналоговой информации в цифровой форме, кодирование информации с помощью помехозащищенных кодов и т.п.
К схемотехническим методам относятся увеличение помехозащищенности схем (применение дифференциальных усилителей, логических элементов с повышенной помехозащищенностью), развязка цепей с помощью трансформаторов и режекторных фильтров; уменьшение числа неоднородности линий связи (различных конструктивных решений в пределах одной линии), использование схем минимального быстродействия.
Конструкторско-технологические методы позволяют уменьшить помехи следующими способами: применением экранов и фильтров, выполнением электромонтажных линий, включая цепи заземления, с учетом возможности компенсации помех противоположной полярности, выполнением электрического монтажа с учетом суммарных помех, а также компоновкой элементов и узлов ЭС, обеспечивающих снижение уровня внутренних помех.