|
36 (например, для крупногабаритных объектов). При использовании косвенных методов расчетным путем определяется, например, напряжение, поступающее от антенно-фидерного устройства па вход приемной аппаратуры. Затем аппаратура испытывается косвенным методом путем подачи на ее вход импульса с расчетными параметрами. Другой вариант косвенного метода метод пропускания тока по корпусу испытываемого объекта. В данном случае проведение расчетов необходимо для определения параметров импульса тока, наводимого на корпус объекта при полевом воздействии. При использовании метода локального облучения проведение расчетных оценок необходимо для подтверждения адекватности нагружения и выбора параметров испытательных воздействий. Для крупногабаритных объектов или в других случаях при невозможности формирования испытательного импульса поля с требуемыми характеристиками используют прямой метод испытаний с нагружением объекта полями пониженных уровней. При этом реакции объекта или аппаратуры пересчитываются к требуемым значениям амплитуды воздействующего ЭМП. Для реализации данного метода необходимо наличие как средств измерения воздействующих полей, так и средств измерения наведенных токов и выделившихся в элементах аппаратуры энергий. Подготовку ТС к испытаниям на стойкость, помехоустойчивость и помехоэмиссию проводят в соответствии с основополагающими стандартами на методы испытаний. Анализ результатов испытаний технических средств на имитаторах ЭМИ ВЯВ Начиная с конца 1960-х г.г. и до сегодняшнего дня, имитаторы ЭМИ ВЯВ построены более чем в 10 странах мира. Эти имитаторы «раннего» ЭМИ ВЯВ разрабатываются для генерации связанных или излучаемых нестационарных электромагнитных полей (ЭМП) в определенном испытательном (или «рабочем») объеме (МЭК 61000-4-32). Целью большинства испытаний на подобных имитаторах являлось проведение оценки защищенности или восприимчивости оборудования и систем к возмущениям, вызванным ЭМИ ВЯВ. Несмотря на то, что временные формы импульсов ЭМИ ВЯВ, генерируемые различными имитаторами имеют различные параметры, стандартизованная форма электрического поля в настоящее время описывается в виде 2.5/25 нс при амплитуде 50 кВ/м (МЭК 61000-2-9). Хотя имитаторы ЭМИ ВЯВ генерируют приемлемые импульсы электрического и магнитного полей в ограниченном объеме, реальный ЭМИ ВЯВ является полем плоской волны по протяженности в десятки километров с незначительным отклонением. В имитаторах ЭМИ ВЯВ эти поля претерпевают потери при распространении от генератора, в испытательных объемах формируются поля только определенной поляризации. Данный факт и то, что имитатор не воспроизводит весь диапазон поляризаций и углов падения на поверхность земли приводит к тому, что испытания на защищенность, проводимые на имитаторах не обеспечивают полноты результатов. В особенности, это верно для кабелей, которые подводятся к испытываемой системе. Очень трудно корректно испытать систему, имеющую каналы проникновения электромагнитной энергии в виде кабелей, на действие полей имитатора ЭМИ ВЯВ. В этом случае должны проводиться испытания на действие наводок, которые используются для нагружения кондуктивных каналов проникновения (см., например, МЭК 61000-2-10). |
20 1.1.3. Методы и средства испытаний Для экспериментальной оценки стойкости СВ к действию электромагнитных факторов применяются прямые, косвенные и комбинированные методы, в зависимости от габаритов объектов испытаний и технических возможностей установок-имитаторов Большая часть приведенных методов при определенных условиях может быть отнесена к расчетно-экспериментальным. Предварительные расчеты проводятся, например, на подготовительном этапе для обоснования схем испытаний и параметров нагружения. Косвенные методы, метод локального облучения и метод испытаний полями пониженных уровней используются при невозможности воспроизведения испытательного воздействия с требуемыми характеристиками для всего объекта (например, для крупногабаритных объектов). При использовании косвенных методов расчетным путем определяется, например, напряжение, поступающее от антенно-фидерного устройства на вход приемной аппаратуры. Затем аппаратура испытывается косвенным методом путем подачи на ее вход импульса с расчетными параметрами. Другой вариант косвенного метода метод пропускания тока по корпусу испытываемого объекта. В данном случае проведение расчетов необходимо для определения параметров импульса тока, наводимого на корпус объекта при полевом воздействии. При использовании метода локального облучения проведение расчетных оценок необходимо для подтверждения адекватности нагружения и выбора параметров испытательных воздействий. Для крупногабаритных объектов или в других случаях при невозможности формирования испытательного импульса поля с требуемыми характеристиками используют прямой метод испытаний с нагружением объекта полями пониженных уровней. При этом реакции объекта или аппаратуры пересчитываются к требуемым значениям амплитуды воздействующего ЭМП. Для реализации данного метода необходимо наличие как средств измерения воздействующих полей, так и средств измерения наведенных токов и выделившихся в элементах аппаратуры энергий. Подготовку ТС к испытаниям на стойкость, помехоустойчивость и помехоэмиссию проводят в соответствии с основополагающими стандартами на методы испытаний. Протоколы испытаний оформляют в соответствии с ГОСТ Р 51320. 34 составные части объекта и возможные виды их отказов, приводящие к нарушению функционирования аппаратуры^ 22]. При анализе используются: технические условия и технические описания па объект и его составные части; функциональные и принципиальные схемы аппаратуры; конструкторские и монтажные чертежи; справочные данные о стойкости к ЭМП комплектующих изделий; результаты испытаний аналогов составных частей объекта и их элементов. Таким образом, для достоверной оценки стойкости СВ к воздействию СКИ ЭМП требуется проведение комплекса исследований по разработке новых расчетных моделей оценки воздействия полей СКИ ЭМП на аппаратуру СВ, разработке методик испытаний и проведение испытаний, исследование эффективности применяемых конструктивных и схемных средств защиты аппаратуры в наносекундном временном диапазоне. 1.4. Анализ результатов испытаний. Испытания на имитаторах ЭМИ ВЯВ Начиная с конца 1960-х г.г. и до сегодняшнего дня, имитаторы ЭМИ ВЯВ построены более чем в 10 странах мира. Эти имитаторы «раннего» ЭМИ ВЯВ разрабатываются для генерации связанных или излучаемых нестационарных электромагнитных полей (ЭМП) в определенном испытательном (или «рабочем») объеме (МЭК 61000-4-32). Целью большинства испытаний на подобных имитаторах являлось проведение оценки защищенности или восприимчивости оборудования и систем к возмущениям, вызванным ЭМИ ВЯВ. Несмотря на то, что временные формы импульсов ЭМИ ВЯВ, генерируемые различными имитаторами имеют различные параметры, стандартизованная форма электрического поля в настоящее время описывается в виде 2.5/25 нс при амплитуде 50 кВ/м (МЭК 61000-2-9). Хотя имитаторы ЭМИ ВЯВ генерируют приемлемые импульсы электрического и магнитного полей в ограниченном объеме, реальный ЭМИ ВЯВ является полем плоской волны по протяженности в десятки километров с незначительным отклонением. В имитаторах ЭМИ ВЯВ эти поля претерпевают потери при распространении от генератора, в испытательных объемах формируются поля только определенной поляризации. Данный факт и то, что имитатор не воспроизводит весь диапазон поляризаций и углов падения на поверхность земли приводит к тому, что испытания на защищенность, проводимые на имитаторах не обеспечивают полноты результатов. В особенности, это верно для кабелей, 35 которые подводятся к испытываемой системе. Очень трудно корректно испытать систему, имеющую каналы проникновения электромагнитной энергии в виде кабелей, на действие полей имитатора ЭМИ ВЯВ. В этом случае должны проводиться испытания на действие наводок, которые используются для нагружения кондуктивных каналов проникновения (см., например, МЭК 61000-2-10). Испытания на имитаторах ЭМИ ВЯВ излучающего типа В МЭК 61000-1-3 рассматриваются пять видов испытаний на имитаторах ЭМИ ВЯВ излучающего типа. Некоторые из проведенных экспериментов способствовали получению непосредственных данных по воздействию ЭМИ ВЯВ для оборудования гражданского назначения, в то время как другие данные позволили подтвердить методики расчета воздействия, необходимые для прогнозирования уровней наводок при воздействии реального ЭМИ ВЯВ. Эти подтвержденные методики расчета воздействия были затем использованы для определения уровней наводок, необходимых для проведения испытаний на воздействие ЭМИ ВЯВ с использованием косвенных методов, предполагающих использование имитаторов для непосредственной инжекции наведенных токов и напряжений. Электронная аппаратура В конце 1980-х г.г., с помощью имитатора ЭМИ ВЯВ ФЭМПС (FEMPS) для получения информации о возможных эффектах в аппаратуре, работающей вблизи имитаторов ЭМИ ВЯВ с быстрыми временами нарастания импульса‘был испытан 91 различный образец бытовой электронной аппаратуры. Были использованы три максимальных уровня полей ЭМИ ВЯВ низкий (6.7 кВ/м), средний (12.4 кВ/м), и высокий (16.6 кВ/м). Данные результаты описаны в Таблице 1.6; ясно, что даже для воздействующих полей амплитудой 6.7 кВ/м, наблюдалось много критических сбоев при уровнях отказа превышающих 16.6 кВ/м. Таблица 1.6. Сводка результатов наблюдений отказов в электронной аппаратуре, находящейся в рабочем режиме, при испытаниях на имитаторе ЭМИ ВЯВ. Наименование испытываемого объекта Тип испытываемого объекта Эффекты при различных испытательных уровнях Низкий уровень Средний уровень Высокий уровень Телевизор Emerson 13 дюйм. Portland 13 дюйм. Zenith 19 д., Критический отказ Некритический отказ Критический отказ Критический отказ Критический . Выход из строя Критический отказ Критический |