|
75 Для расчета токов в отрезках проводника длиной менее 1м применялся метод FDTD (расчет взаимодействия поля методом конечных разностей во временной области). Для получения хорошей точности при расчете импульсных процессов необходимо, чтобы шаг по пространству был примерно в 7-10 раз меньше расстояния, которое проходит электромагнитная волна за время нарастания фронта. Так при длительности фронта воздействующего импульса 0.1 нс, шаг по пространству не должен превышать 4 мм. Это накладывает ограничения на размеры объекта, для которого можно произвести расчет методом FDTD [55]. При длине проводника менее 1м при амплитуде воздействующего поля 1 В/м максимальная амплитуда тока составила 0.5 мА. Эффективность воздействия сверхкоротких ЭМИ. Эффективность поражающего действия СК ЭМИ различных источников на технические средства в значительной степени определяется их широкополосностью ЭМИ, которая обеспечивает воздействие электромагнитного излучения на различные элементы электронной аппаратуры с включением различных механизмов взаимодействия. Воздействие ЭМИ на печатную плату может быть описано с помощью передаточной функции [40 ]: G = Fout(» FinG®) ’ где Fout (jco) спектр выходной функции; Fin (jco) спектр воздействия. Эффективность воздействия может быть определена как отношение энергий: ЛЕ=^-------------------• ]>„,(»[2 d В Таблице 3.2. приведены плотности энергии импульсов с амплитудой 100 кВ/м. Для упрощения полагалось, что передаточная функция G(jco) равна 1 в определенном диапазоне частот и равна нулю вне него. Результаты оценки эффективности воздействия для проволочных проводников различной длины L приведены в Таблице 3.2. Верхняя и нижняя частоты диапазона были определены на половине высоты амплитудно-частотной характеристики проводников, нагруженных в средней точке на R=50 Ом, при воздействии ЭМП с электрической составляющей Е, направленной параллельно проводнику. |
I 77 диаграмму направленности, а амплитуда импульса равна 1 В/м на расстоянии 1 м от излучателя. Результаты оценок приведены на рис. 3.13 Амплитуды импульсов при заданных условиях воздействия достигают ~ 5,1 мА. Рис. 3.13 Максимальная амплитуда импульсов тока, возбуждаемых в проводнике, в . зависимости от длины проводника L Эффективность поражающего действия СШП ЭМИ различных источников на технические средства Эффективность воздействия СШП импульсов в значительной степени определяется их широкополосностью, которая обеспечивает воздействие электромагнитного излучения I на различные элементы электронной аппаратуры с включением различных механизмов взаимодействия. Воздействие СШП ЭМИ на печатную плату может быть описано с помощью передаточной функции [32]: Q = FOUt(j^) FJj©)’ где Fout (j со) спектр выходной функции; Fjn (jo) спектр воздействия. Эффективность воздействия может быть определена как отношение энергий: I 78 JFout(jco)2d(Q 'к-' ....— ■ f'FJjco/dro о Данная величина была оценена для четырех типовых двухэкспоненциальпых импульсов ЭМП, параметры которых приведены в Таблице 3.1 , а формы показаны на последнем столбце Таблицы 3.1 приведены плотности энергии импульсов с амплитудой 100кВ/м. Для упрощения полагалось, что передаточная функция G(j Результаты оценки эффективности воздействия для проволочных проводников различной длины L приведены в Таблице 3.1 . Верхняя и нижняя частоты диапазона были определены на половине высоты амплитудночастотной характеристики проводников, нагруженных в средней точке на R=50 Ом, при воздействии ЭМП с электрической составляющей Е, направленной параллельно проводнику. Таблица 3.1. Типы исследуемых импульсов и их параметры № п/п Тип импульса Длительность фронта импульса Постоянная спада импульса WBX, Дж/м2 1 СШП ЭМИ 0,1 нс 2,5 нс 7,05-10'2 2 “Быстрый”ЭМИ 1,5 нс 80 нс 2,19 3 “Средний” ЭМИ 5 нс 300 нс 8,19 4 “Медленный”ЭМИ 10 нс 500 нс 13,72 Таблица 3.2. Эффективность воздействия импульсного ЭМП на проводники различной длины Ь,м Полоса частот, МГц Эффективность воздействия импульса (номера импульсов соответствуют Табл. 3.1) 1 2 3 4 0,1 840-2040 2-10’2 3,3-10’6 7-10’8 1,5-10'9 1 84-204 2,7-10’2 4-10'6 9,2-10'8 2-10'9 10 8,4-20,4 1,3-10'2 8,5-10'2 4,5-10'3 2,4-10’7 100 0,8-2 2,8-10'4 1,2-10'2 5,9-10'2 6,2-10’3 |