8. 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

8.1 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.