Воздействие электромагнитных импульсов (ЭМИ) на электронику может быть серьезным, но они представляют еще более разрушительную угрозу для процессов и инфраструктур, которые они поддерживают. Проектирование оборудования и систем, способных противостоять воздействию EMP, уменьшит воздействие потенциальных атак EMP на наши электронные устройства в будущем.
Высокоэффективные неядерные технологии ЭМИ разрабатываются достаточно широко во всем мире. Эти технологии классифицируются как «Оружие прямого действия» и в настоящее время используются вооруженными силами США, государственными и местными полицейскими органами. Оружие прямой энергии очень похоже на традиционную ЭМИ и движется к цели со скоростью света. Это может иметь постепенное влияние на электронику, от прерывания работы до необратимого повреждения или полного разрушения.
Лучшим примером этой технологии является генератор ЭМИ дугового разряда. В этих устройствах используются конденсаторы с высоким напряжением и большой энергией, высвобождаемые вплоть до тонкой импедансной нагрузки или короткого замыкания под внезапным проводником. Провод выступает в роли размыкания предохранителя на пике сильноточного разряда конденсатора, что приводит к значительному выбросу широкополосного электрома.
Другим примером неядерной технологии EMP является генератор сжатия потока (FCG). FCG был впервые продемонстрирован в Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) Кларенсом Фаулером в конце XNUMX-х годов. Эта технология вводит импульсы высокой энергии в большую проводящую катушку. В самой высокой точке импульсного тока вступает в действие небольшой заряд взрывчатого вещества, который быстро сжимает катушку до одного конца генератора, генерируя большое количество электромагнитной энергии. Первоначальные проекты были длиной в несколько метров, но благодаря технологическим достижениям, по сообщениям, они были примерно размером с банку с газировкой.
С созданием неядерного оружия прямой энергии и нынешним использованием устройств и невоенных условий на поле боя необходимость защиты электронного оборудования всегда находится на самом высоком уровне. Армия США в течение последних 50 лет оценивает воздействие электромагнитных импульсов на оборудование и разрабатывает руководящие принципы защитного проектирования и применяемые сегодня методы отверждения.
MIL-STD-461Gпредоставляет методологию тестирования и уровни сканирования для определения устойчивости устройства к ЭМИ с точки зрения излучения и передачи. Режимы подключения и соединительные кабели на корпусе оборудования могут быть сложными, поэтому они рассматриваются отдельно.
Метод испытания RS461, указанный в MIL-STD-105G, исключает риск воздействия события EMP. Тест RS105 обычно применяется к оборудованию, установленному в открытых и частично открытых условиях. ВМС США требуют тестирования RS105 практически для любой платформы установки, надводных кораблей, подводных лодок и самолетов для наземного применения.
Ударные характеристики RS105 включают в себя быстрое время нарастания, короткое время хода и высокую амплитуду, что напоминает настоящий ЭМИ. Пиковая напряженность поля 50 кВ / м указана для открытого оборудования. Однако уровни площадей пиков необходимо адаптировать для частично открытых установок из-за ослабленных эффектов, создаваемых кожухами, такими как конструкция палубы или двери ангара. Например, оборудование, установленное рядом с отверстиями в щелях палубы, должно выдерживать внешнее напряжение, которое снижается за счет эффективности экранирования конкретного проема или электромагнитного экранирования 40 дБ, обеспечиваемого конструкцией здания палубы, в зависимости от того, что ниже.
Тест RS105 проводился с линией передачи, подключенной к генератору временных импульсов. Удаленный конец генератора и цепи передачи обычно подключен к эталонному заземлению. Это соединение обеспечивает обратный путь, который позволяет протекать току, что позволяет создавать электромагнитные поля. Затем проверенное оборудование монтируется под линией электропередачи в заранее определенной однородной зоне.
Область, развитая между линией передачи и земной плоскостью, состоит из больших полей дифференциального напряжения и тока. Чтобы обеспечить равномерную равномерную зону распределения, RS105 требует, чтобы длина и ширина линии электропередачи были, по крайней мере, в два раза выше высоты тестируемого оборудования и по крайней мере в три раза выше высоты.
Метод испытания MIL-STD-461 CS116 оценивает эффекты сопряжения EMP на металлических линиях межсоединений. Целью этого теста является обеспечение способности оборудования противостоять операциям переключения платформы, косвенным воздействиям молнии и затухающим синусоидальным переходам, вызванным ЭМИ. Минимальная тестовая частота составляет 10 кГц, 100 кГц, 1 МГц, 10 МГц, 30 МГц и 100 МГц.
В соответствии с MIL-STD-461F тест CS116 применяется ко всем установочным платформам и агентам-поставщикам с ограниченным применением для подводных лодок. Подобно RS105, тест CS116 предназначен не для повреждения оборудования, а для определения иммунного порога электромагнитного импульса. Это делается, начиная с 10% уровня площади пика и постепенно увеличивая площадь, пока не будет определена чувствительность или пока не будет достигнут указанный уровень площади пика.
Важным моментом, который следует отметить относительно метода испытаний, является то, что индуктивные сигналы индуктивно связаны с каждой линией. Величина напряжения и тока, наведенного в каждой линии, зависит от импеданса. Линии с более высоким импедансом позволят получить более высокие напряжения при низких токах, тогда как линии с низким импедансом, такие как экранированная проводка, получат больший ток при более низких напряжениях. Чтобы избежать чрезмерного чрезмерного тестирования, вводимые токи предварительно откалиброваны до полного сопротивления контура 100 Ом, а индуцированные токи контролируются в каждой линии. Как указано, уровни испытаний постепенно увеличиваются до тех пор, пока не будет обнаружена чувствительность оборудования, не будет достигнут предел тока или не будет достигнута установка генератора, установленная во время калибровки 100 Ом.
Таким образом, воздействие электромагнитных импульсов на электронику может быть серьезным, но они представляют еще более разрушительную угрозу для процессов и инфраструктур, которые они поддерживают. Проектирование оборудования и систем, способных противостоять воздействию EMP, уменьшит воздействие потенциальных атак EMP на наши электронные устройства в будущем.
Вы можете попросить нас заполнить нашу форму, чтобы записаться на прием, получить более подробную информацию или запросить оценку.
EUROLABотчетная и сертификационная деятельность, Объединенный Аккредитационный Фонд (UAF), Турецкое Аккредитационное Агентство (ТЮРКАК) ve Фонд аккредитации предприятий (EAF) на основании аккредитации, предоставленной органом по аккредитации. Орган по аккредитации Фонда аккредитации предприятий (EAF) также является подписантом Организации Объединенных Наций (UN GLOBAL COMPACT).
