RU2686880C1 - Способ оценки эффективности устройств экранирования радиоэлектронных средств - Google Patents
Способ оценки эффективности устройств экранирования радиоэлектронных средств Download PDFInfo
- Publication number
- RU2686880C1 RU2686880C1 RU2018109828A RU2018109828A RU2686880C1 RU 2686880 C1 RU2686880 C1 RU 2686880C1 RU 2018109828 A RU2018109828 A RU 2018109828A RU 2018109828 A RU2018109828 A RU 2018109828A RU 2686880 C1 RU2686880 C1 RU 2686880C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shielding
- res
- ree
- devices
- screening
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000012216 screening Methods 0.000 title abstract description 13
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000011835 investigation Methods 0.000 claims description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 abstract description 4
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000000368 destabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
- G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области разработки устройств защиты от электромагнитного излучения, а именно к способам и устройствам по оценке эффективности средств экранирования, и может быть использовано при разработке защитных покрытий радиоэлектронной аппаратуры. Способ оценки эффективности устройств экранирования радиоэлектронных средств заключается в том, что для оценки эффективности устройств экранирования радиоэлектронных средств на них воздействуют внешним электромагнитным полем определенной интенсивности и определяют коэффициент экранирования. Для оценки коэффициента экранирования перед проведением измерений на защищаемое РЭС подается набор тестовых входных сигналов X, записывается отклик РЭС на тестовое воздействие Yкак эталонный, после чего на РЭС, не защищенное экраном, воздействуют СВЧ энергией, подают тот же набор тестовых воздействий X и сравнивают отклики РЭС на них Yс эталонными Y, постепенно мощность СВЧ излучения повышают до того момента, пока Y≠Y(сбой в работе РЭС), мощность СВЧ излучения Р, при которой произошел сбой в работе РЭС, запоминают, затем помещают РЭС в устройство экранирования, процедуру измерений повторяют и определяют мощность СВЧ излучения Р, при которой произошел сбой в работе защищенного устройством экранирования РЭС, расчет коэффициента экранирования, соответствующего конкретной конструкции исследуемого устройства экранирования, производится по следующему выражениюТехнический результат - повышение эффективности оценки конкретных конструкций устройств экранирования, снижение требований к условиям проведения измерений и измерительной аппаратуре. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области разработки устройств защиты от электромагнитного излучения, а именно, к способам и устройствам но оценке эффективности средств экранирования и может быть использовано при разработке защитных покрытий радиоэлектронной аппаратуры.
Известен способ определения эффективности экранирования методом сравнения [1]. Суть которого заключается в сравнении двух последовательных измерений электромагнитного поля - без экрана и с экраном.
Недостатком данного способа являются: необходимость применения габаритных экранированных камер (в зависимости от класса камер - неразборные и разборные); из проверяемого сооружения должны быть удалены или отнесены за пределы сектора максимального излучения антенны посторонние предметы, отражающие электромагнитную энергию; технологическая излучающая аппаратура, находящаяся внутри исследуемой экранированной камеры, перед проведением испытаний, должна быть выключена, в случае невозможности отключения технологической аппаратуры, испытания следует проводить на частоте отличающейся от частоты работы технологической аппаратуры.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является способ, реализованный в работе [2].
Способ-прототип заключается в том, что измерение эффективности материалов защиты радиоэлектронных средств производится при помощи полубезэховой экранированной камеры (основанный на стандарте MIL-STD-285), набора антенн, генератора и приемника. Коэффициент экранирования это ключевой параметр при выборе материала для изготовления экранов от электромагнитных излучений. Коэффициент экранирования определяется как отношение интенсивности электромагнитного поля, измеренного до установки экрана и после его установки. Предполагается, что экран - это бесконечная плоскость, расположенная между источником сигнала и приемником. Зная плотность мощности электромагнитного поля, напряженность электрического поля и магнитного поля можно рассчитать коэффициент экранирования, используя следующие отношения:
SE[dB]=10 log(P1/P2),
SE[dB]=20 log(E1/E2),
SE[dB]=20 log(H1l/H2),
где P1 и P2 плотность мощности электромагнитного поля до экрана и после него, Е1 и Е2 напряженность электрической составляющей поля до экрана и после, H1 и Н2 напряженность магнитной составляющей поля до экрана после соответственно. Имея значения в относительных величинах достаточно вычислить их разницу для получения коэффициента экранирования
SE[dB]=E1[dB]-E2[dB],
где Е1 и Е2 напряженность электрической составляющей поля до экрана и после, соответственно.
Перед измерениями производится калибровка для получения значений сигнала без экрана. Антенны соосно устанавливаются друг напротив друга на расстоянии 2 м в безэховой камере (БЭК). На излучающую антенну подается высокочастотный сигнал. Мощность подаваемого сигнала записывается для использования при последующих измерениях. Уровень сигнала с приемной антенны записывается и используется в последующих вычислениях коэффициента экранирования.
Для проведения измерений используется БЭК, внутри которой устанавливаются: генератор, усилитель, излучающая антенна и вспомогательное оборудование. Снаружи камеры устанавливаются измерительный приемник и приемные антенны. Антенны располагаются соосно и направляются с разных сторон на панель ввода БЭК, вместо которой последовательно устанавливаются измеряемые образцы.
Данный способ имеет следующие недостатки: необходимость использования для проведения измерений габаритной БЭК; сложность реализации и высокая требовательность к условиям проведения эксперимента; невозможность оценки эффективность конкретных конструкций устройств экранирования.
Технический результат предполагаемого изобретения - повышение эффективности оценки конкретных конструкций устройств экранирования; снижение сложности технологичности процедуры проведения экспериментальных исследований.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе оценивание эффективности устройств экранирования осуществляется по качеству работы радиоэлектронных средств, защита которых необходима.
Изготавливается конструкция устройства экранирования для защиты конкретного радиоэлектронного средства (РЭС) и производится проверка эффективности его работы. Для этого используется измерительная установка включающая: источник СВЧ излучения (генератор с передающей антенной); генератор тестовых воздействий; запоминающее устройство; устройство сравнения. Для работы в автоматическом режиме возможно введение в состав измерительной установки устройства управления.
Источник СВЧ излучения предназначен для формирования дестабилизирующего воздействия на РЭС в виде внешнего СВЧ электромагнитного излучения. Генератор с антенной должны обеспечивать возможность перестройки частоты и мощности СВЧ излучения в заданных пределах.
Генератор тестовых воздействий служит для создания необходимого набора входных сигналов для РЭС.
Запоминающие устройство предназначено для хранения эталонных откликов РЭС на тестовые воздействия.
Устройство сравнения предназначено для сравнения откликов РЭС защищенных и не защищенных с помощью устройства экранирования при проведении экспериментальных исследований с эталонными откликами.
Устройство управления, запоминающее устройство и устройство сравнения могут быть реализованы на базе единой ЭВМ с соответствующим программным обеспечением.
Перед проведением измерений выполняют калибровку измерительной установки (фиг. 1). Для этого на защищаемое РЭС с генератора тестовых воздействий подается набор тестовых входных сигналов X. В запоминающем устройстве записываются отклики РЭС на тестовые воздействия Y0, которые в дальнейшем будут приниматься за эталонные.
После чего на РЭС, не защищенное экраном, воздействуют СВЧ энергией и подают тот-же набор тестовых воздействий X, отклики РЭС на них - Y1 с помощью устройства сравнения сравнивают с эталонными Y0. Если они совпадают, то мощность СВЧ излучения повышают до того момента, пока Y1≠Y0 (сбой в работе РЭС). Значение величины мощности СВЧ излучения - P1, при котором произошел сбой в работе РЭС, сохраняют в памяти запоминающего устройства (фиг. 2).
Затем помещают РЭС в устройство экранирования, процедуру измерений повторяют, подают набор тестовых воздействий X, сравнивают отклики РЭС на них - Y2 с эталонными Y0, постепенно мощность СВЧ излучения повышают до того момента, пока не произойдет сбой в работе РЭС (Y1≠Y0). Значение величины мощности СВЧ излучения - Р2, при котором произошел сбой в работе защищаемого устройством экранирования РЭС, сохраняют в памяти запоминающего устройства (фиг. 3).
После чего выполняют расчет коэффициента экранирования соответствующего конкретной конструкции исследуемого устройства экранирования, используя следующие выражение
Применение предложенного способа позволит повысить эффективность оценки конкретных конструкций устройств экранирования, так как на величину полученного коэффициента экранирования КЭ будут оказывать влияние не только свойства материала защитного экрана, но и его конструктивное исполнение, а также «совместимость» с защищаемым РЭС. Кроме того, в предложенном способе для получения с высокой степенью достоверного результата исследований не требуется применение специальных дорогостоящих БЭК и соблюдения особых условий проведения эксперимента, что свидетельствует о снижении сложности технологичности процедуры проведения экспериментальных исследований.
Источники информации
1. ГОСТ 30373-95/ГОСТ Р 50414-92. Совместимость технических средств электромагнитная. Оборудование для испытаний. От 01.01.1997.
2. Метод оценки эффективности экранирования материалов, www/test-expert.ru/news/detail.php?ID=877, 2015.
Claims (2)
- Способ оценки эффективности устройств экранирования радиоэлектронных средств, заключающийся в том, что для оценки эффективности устройств экранирования радиоэлектронных средств (РЭС) на них воздействуют внешним электромагнитным полем определенной интенсивности и определяют коэффициент экранирования, отличающийся тем, что оценивание эффективности устройства экранирования осуществляется по качеству работы радиоэлектронных средств, которые они защищают, для оценки коэффициента экранирования перед проведением измерений на защищаемое РЭС подается набор тестовых входных сигналов X, записывается отклик РЭС на тестовое воздействие Y0 как эталонный, после чего на РЭС, не защищенное экраном, воздействуют СВЧ энергией, подают тот же набор тестовых воздействий X и сравнивают отклики РЭС на них Y1 с эталонными Y0, постепенно мощность СВЧ излучения повышают до того момента, пока Y1≠Y0 (сбой в работе РЭС), мощность СВЧ излучения P1, при которой произошел сбой в работе РЭС, запоминают, затем помещают РЭС в устройство экранирования, процедуру измерений повторяют, подают набор тестовых воздействий X, сравнивают отклики РЭС на них Y2 с эталонными Y0, постепенно мощность СВЧ излучения повышают до того момента, пока Y2≠Y0, мощность СВЧ излучения P2, при которой произошел сбой в работе защищенного устройством экранирования РЭС, запоминают, после чего выполняют расчет коэффициента экранирования, соответствующего конкретной конструкции исследуемого устройства экранирования, используя следующее выражение
-
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018109828A RU2686880C1 (ru) | 2018-03-20 | 2018-03-20 | Способ оценки эффективности устройств экранирования радиоэлектронных средств |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018109828A RU2686880C1 (ru) | 2018-03-20 | 2018-03-20 | Способ оценки эффективности устройств экранирования радиоэлектронных средств |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2686880C1 true RU2686880C1 (ru) | 2019-05-06 |
Family
ID=66430620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018109828A RU2686880C1 (ru) | 2018-03-20 | 2018-03-20 | Способ оценки эффективности устройств экранирования радиоэлектронных средств |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2686880C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2761774C1 (ru) * | 2021-05-25 | 2021-12-13 | Федеральное казенное предприятие "Научно-производственный центр "Дельта", ФКП "НПЦ "Дельта" | Способ автоматического контроля эффективности пассивной защиты электромагнитно-защищенного конструктива |
| RU210146U1 (ru) * | 2021-10-26 | 2022-03-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Устройство для оценки эффективности экранирования низкочастотной составляющей электромагнитного поля |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5414366A (en) * | 1991-04-29 | 1995-05-09 | Electronic Development, Inc. | Electromagnetic field susceptibility test apparatus and methods |
| RU2541722C2 (ru) * | 2013-06-25 | 2015-02-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Система диагностики устойчивости комплекса радиоэлектронных приборов к преднамеренным силовым электромагнитным воздействиям |
| RU2579176C1 (ru) * | 2014-09-22 | 2016-04-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Способ оценки качества электромагнитного экранирования узла уплотнения отверстия в электропроводящем экране с закрывающей его электропроводящей конструкцией |
| EP3156810A1 (fr) * | 2015-10-16 | 2017-04-19 | Commissariat À L'Énergie Atomique Et Aux Énergies Alternatives | Mesure d'attenuation de blindage |
| RU170772U1 (ru) * | 2016-12-14 | 2017-05-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Устройство для оценки эффективности экранирования электромагнитных излучений |
| RU2644030C1 (ru) * | 2017-01-16 | 2018-02-07 | Публичное акционерное общество "Радиофизика" | Комплекс для испытаний технических средств на устойчивость к воздействию электромагнитного поля |
-
2018
- 2018-03-20 RU RU2018109828A patent/RU2686880C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5414366A (en) * | 1991-04-29 | 1995-05-09 | Electronic Development, Inc. | Electromagnetic field susceptibility test apparatus and methods |
| RU2541722C2 (ru) * | 2013-06-25 | 2015-02-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Система диагностики устойчивости комплекса радиоэлектронных приборов к преднамеренным силовым электромагнитным воздействиям |
| RU2579176C1 (ru) * | 2014-09-22 | 2016-04-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Способ оценки качества электромагнитного экранирования узла уплотнения отверстия в электропроводящем экране с закрывающей его электропроводящей конструкцией |
| EP3156810A1 (fr) * | 2015-10-16 | 2017-04-19 | Commissariat À L'Énergie Atomique Et Aux Énergies Alternatives | Mesure d'attenuation de blindage |
| RU170772U1 (ru) * | 2016-12-14 | 2017-05-05 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Устройство для оценки эффективности экранирования электромагнитных излучений |
| RU2644030C1 (ru) * | 2017-01-16 | 2018-02-07 | Публичное акционерное общество "Радиофизика" | Комплекс для испытаний технических средств на устойчивость к воздействию электромагнитного поля |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2761774C1 (ru) * | 2021-05-25 | 2021-12-13 | Федеральное казенное предприятие "Научно-производственный центр "Дельта", ФКП "НПЦ "Дельта" | Способ автоматического контроля эффективности пассивной защиты электромагнитно-защищенного конструктива |
| RU210146U1 (ru) * | 2021-10-26 | 2022-03-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Устройство для оценки эффективности экранирования низкочастотной составляющей электромагнитного поля |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Crawford | Generation of standard EM fields using TEM transmission cells | |
| Frikha et al. | A new methodology to predict the magnetic shielding effectiveness of enclosures at low frequency in the near field | |
| CN109828162B (zh) | 电磁干扰预测方法及系统 | |
| CN102981086B (zh) | 一种电压驱动型辐射源电磁辐射分析测量方法 | |
| RU2686880C1 (ru) | Способ оценки эффективности устройств экранирования радиоэлектронных средств | |
| KR101939758B1 (ko) | 안테나 성능 측정 방법 | |
| Bozzetti et al. | Shielding performance of an expanded copper foil over a wide frequency range | |
| KR20190115272A (ko) | 전자파잔향실에서의 복사성 내성 평가를 위한 전기장 형성 장치 및 방법 | |
| Kowal et al. | Measuring the shielding effectiveness of large textile materials in an anechoic chamber | |
| Skočík et al. | Indirect measurement of shielding effectiveness of an enclosure for a security camera | |
| CN103048574B (zh) | 一种基于辐射源特征的gtem小室辐射emi测试方法 | |
| RU2702453C1 (ru) | Способ оценки стойкости микроэлектронного оборудования к внешнему электромагнитному воздействию | |
| Ogruţan et al. | Electromagnetic Shielding Effectiveness Evaluation For Materials | |
| Frikha et al. | Modeling of the shielding effectiveness of enclosures in near field at low frequencies | |
| Pous et al. | Time domain double-loaded electromagnetic field probe applied to unmanned air vehicles | |
| Mandaris et al. | Comparison of active levelling and pre-calibrating/substitution method for radiated immunity testing of large equipment | |
| Mandaris | High strength electromagnetic field generation for radiated EMI measurements | |
| Urbancokova et al. | Conditions for testing effects of radiofrequency electromagnetic fields on electronic device | |
| Heidemann et al. | Using TEM waveguides according to the new IEC 61000-4-20 | |
| Manara et al. | Electromagnetic penetration and coupling to wires through apertures of arbitrary shape | |
| Nicolae et al. | The mobile phone immunity tests performed in a GTEM 250 cell | |
| Bergsma et al. | Shielding Effectiveness of Cabinets using IEEE 299 and IEEE 299.1 and Effect of Loading | |
| RU2755412C1 (ru) | Способ относительной оценки эффективности экранирования элементов конструкции экранированного сооружения | |
| Lin et al. | Evaluation for test competence of EMC laboratories | |
| Rajnarayanan | Electromagnetic Wave Propagation Through Closed Metal Systems |