Zemu tehnoloģiju DEW ģeneratora projektēšana un testēšana standarta elektronisko shēmu elektromagnētiskās imunitātes noteikšanai

Abstract:

Šajā rakstā ir aprakstīta lieljaudas elektromagnētiskās vides (HPEM) ietekme uz visu elektrotīklu pamatelementu darbību. HPEM vidēm ir noteiktas frekvenču joslas. Īpaša uzmanība tiek pievērsta virzītas enerģijas ieročiem (DEW) un tīšiem elektromagnētiskiem traucējumiem (IEMI). Ir aprakstīta arī DEW un IEMI ģeneratoru klasifikācija attiecībā uz E lauka līmeni un mērķa attālumu no DEW vai IEMI ģeneratora antenas apertūras. Šī raksta galvenā uzmanība tiek pievērsta zemu tehnoloģiju DEW ģeneratora projektēšanai un testēšanai, ko izmanto standarta elektronisko shēmu elektromagnētiskās imunitātes noteikšanai.

Turklāt ir izskaidrota arī elektromagnētiskās imunitātes pārbaude vienkāršai elektroniskai shēmai bez atbilstošas ​​aizsardzības pret E lauku. Šī raksta rezultāts ir E-lauka robežvērtību noteikšana bez defektiem, pārbaudīto ķēžu darbības traucējumiem un ķēžu neatgriezeniska iznīcināšana. Izmērītais E lauks tika salīdzināts ar pamata mikroviļņu starojuma teoriju un simulācijas rezultātiem programmatūrā COMSOL Multiphysics (COMSOL, Inc. 100 District Avenue Burlington, MA 01803 USA).

Imunitāte ir ķermeņa aizsardzības mehānisms. Ķermenis var identificēt un novērst jebkādus svešķermeņus, kas iekļūst no ārpuses;

Vecas, bojātas, mirušas, deģenerētas paššūnas un spēja atpazīt mutācijas un vīrusu inficētas ķermeņa šūnas un tikt ar tām galā. kad

Ja imunitāte ir zema, ir viegli saslimt ar slimībām. Galvenie zemas imunitātes ietekmējošie faktori ir vecuma faktors: dzīvē ir divi imūnie faktori.

Zemas imunitātes posmi, proti, bērnība un vecums. Mūsu pētījumā mēs atklājām, ka mūsu Cistanche deserticola var uzlabot imunitāti, Cistanche deserticola polisaharīdi un verbaskozīds var palielināt sirds un smadzeņu audu enzīmu aktivitāti, uzlabot peritoneālo šūnu fagocitozi un limfocītu proliferācijas reakciju, tādējādi uzlabojot imunitāti.

Noklikšķiniet uz cistanche deserticola papildinājuma produkts

Atslēgvārdi:

lieljaudas elektromagnētiskā (HPEM) vide; virzītas enerģijas ieroči (DEW); tīši elektromagnētiskie traucējumi (IEMI); elektromagnētiskās imunitātes magnetrons; iejaukšanās; antena; optimizācija; elektromagnētiskā imunitāte.

1. Ievads

Elektroenerģijas tīkls sastāv no ražošanas, pārvades, sadales un lietotājiem vai patērētājiem pamata elementiem. Lielās spēkstacijas tiek plānotas, pamatojoties uz prognozētajām elektroenerģijas vajadzībām katrai dienai, un tiek rīkotas pasaules izsoles, lai patērētājam sasniegtu vislabāko cenu un uzticamības rezultātu. Sakarā ar pieaugošo tendenci izmantot ekoloģiskākus elektroenerģijas avotus, piemēram, saules sistēmas [1,2], vēja parkus [3,4] utt., pārvades tīklam tiek izvirzītas daudz lielākas prasības tā struktūras ziņā [5,6 ], stabilitāte [7], optimizācija [8–10] un gala patērētāja prasību nodrošināšana pret traucējumiem [11–13].

Katram lielajam elektroenerģijas uzņēmumam ir vadības centrs, kas nodrošina saražotās un izmantotās enerģijas līdzsvaru, izmantojot esošos un daudzveidīgos sakaru tīklus. Turklāt viņi izmanto citus sakaru tīklus, lai sekotu līdzi vadības elektronikas stāvoklim apakšstacijās, lai reaģētu bojājumu vai iekārtu atteices gadījumā. Visi šie tīkli ar elektroniskām informācijas un sakaru sistēmām ir neaizsargāti pret HPEM vides ietekmi.

HPEM vide ietver zibens elektromagnētisko impulsu (LEMP), ekstremālu ģeomagnētisko vētru triecienu, kodolelektromagnētisko impulsu (NEMP), liela augstuma elektromagnētisko impulsu (HEMP) un lieljaudas radiofrekvences (HPRF) parādības, tostarp virzītas enerģijas ieročus (DEW) un tīši elektromagnētiskie traucējumi (IEMI). Drošības jomā lietots termins DEW; civilajā terminoloģijā lietotais termins ir virzīta enerģija (DE). Jo īpaši DEW un IEMI pašlaik ir liels drauds elektronisko un informācijas sistēmu darbībai elektrotīklos, kā arī citās valsts infrastruktūrās [14,15].

DEW un IEMI rada impulsa jaudas elektromagnētisko lauku, ko sauc par elektromagnētisko impulsu (EMP), kas var izraisīt elektronisko shēmu nepareizu darbību vai pat iznīcināšanu. Pateicoties ātrai pētniecības attīstībai šajā jomā, var uzbūvēt nelielas kompaktas ierīces. Šīs ierīces ir ļoti pievilcīgas izmantošanai aizsardzības un drošības tehnoloģijās, taču tās var ļaunprātīgi izmantot arī teroristi. DEW un IEMI īpašā izmantošana ir atkarīga no elektromagnētisko lauku ģenerēšanas metodes, kā arī no izmantotās frekvenču joslas. DEW un IEMI parasti darbojas šādos režīmos:

1 Viens impulss ar daudziem vienas frekvences cikliem (intensīvs šaurjoslas signāls, kam var būt zināma frekvences kustība).

2 Pārrāvums, kurā ir daudz impulsu, un katrs impulss satur daudzus vienas frekvences ciklus.

3 Īpaši platjoslas (UWB) pārejošs impulss (spektrālais saturs no 100 s MHz līdz vairākiem GHz).

4 Daudzu izstarotu vai vadītu UWB impulsu uzliesmojums.

DEW un IEMI signāli var iekļūt elektronisko ierīču starojumā vai vadītspējā [16,17]. 1. attēlā parādītas HPEM vides atsevišķu komponentu frekvenču joslas. Skaitlis ņemts no [14]. Spektrālais blīvums ir attēlots uz vertikālās ass. Mērvienība ir V/m/Hz.

DEW un IEMI vidēs ir ļoti svarīgi ņemt vērā E lauka atkarību no DEW vai IEMI ģeneratora attāluma no mērķa. Šajā jomā bieži izmantotais parametrs ir rE; citās publikācijās, ko dēvē arī par nopelnu koeficientu (FOM), mērvienība ir volti (V). Šis parametrs atspoguļo E lauka E un attāluma r reizinājumu no raidītāja ģeneratora antenas.

DEW un IEMI ģeneratorus, kas piemēroti izmantošanai, lai apzināti traucētu jutīgu elektroniku saturošu tehnoloģiju darbību, var iedalīt pēc to sarežģītības līmeņa un līdz ar to pieejamības šādi [16,18–22]:

1 Zemo tehnoloģiju ģeneratori rE ' 1 kV (piem., mikroviļņu krāsns).

2 Vidējo tehnoloģiju ģeneratori rE ' no desmitiem līdz simtiem kV (piemēram, modificēti radaru raidītāji).

3 Augsto tehnoloģiju ģeneratori rE ' agregātu secība MV (speciālās tehnoloģijas).

Elektronisko sistēmu darbības traucējumiem vai iznīcināšanai noteicošais ir E lauka līmenis elektroniskās ierīces (mērķa) atrašanās vietā attiecīgajā frekvenču joslā. Darbības traucējumus vai mērķa iznīcināšanu var panākt ar augsto tehnoloģiju vai vidēju tehnoloģiju ģeneratoriem, kas darbojas no liela attāluma, vai ar zemu tehnoloģiju ģeneratoru, kas novietots tuvu mērķim. Pašlaik ļoti pievilcīga vieta DEW un IEMI ģeneratoriem ir bezpilota lidaparātos (UAV). Projekts CHAMP [23,24] parāda DEW vai IEMI ģeneratoru rezultātus bezpilota lidaparātā, kas izraisa augstas efektivitātes traucējumus vai elektronisko sistēmu iznīcināšanu.

Turpmākajās sadaļās ir apskatīta zemu tehnoloģiju DEW ģeneratora projektēšana un testēšana, kas tika izmantota standarta elektronisko shēmu elektromagnētiskās imunitātes noteikšanai. Magnetrons tika izmantots kā ģeneratora spēka elements. Pēc tam tiek veikti elektronisko shēmu elektromagnētiskās imunitātes mērījumi bez papildu aizsardzības pret E lauka ietekmi. Rezultāts ir E-lauka robežvērtību noteikšana bez traucējumiem darbībai un pārbaudāmo ķēžu bojājuma stāvokļiem un E lauka līmeņa noteikšana ķēžu neatgriezeniskai iznīcināšanai.

2. Zemu tehnoloģiju DEW ģeneratora ar Magnetronu koncepcija

Magnetrons, ko parasti izmanto mikroviļņu krāsnīs, tika izvēlēts, lai ražotu mikroviļņu enerģijas ģeneratoru, kas darbojas S joslā (2. attēls).

Magnetrons tika izmantots mikroviļņu enerģijas ģeneratorā kā augstfrekvences svārstību avots ar lielu jaudu (tips 2M219J). Šo magnetronu parasti izmanto mikroviļņu krāsnīs kā elektromagnētiskās enerģijas avotu. 1. tabulā parādīta magnetrona specifikācija no ražotāja kataloga lapas.

2.1. Mikroviļņu strāvas ģeneratora pamata savienojums

Ģeneratora darbības pamatprincipu var aprakstīt saskaņā ar šādu blokshēmu (3. attēls). Mikroviļņu strāvas ģenerators tiek darbināts atsevišķi no 230 VAC sadales tīkla. Šo barošanas avotu darbina maiņstrāvas/līdzstrāvas pakāpju pārveidotājs ar augstsprieguma transformatoru (MOT), kura izeja ir 4,2 kV līdzstrāva, lai darbinātu magnetronu. Izmantojot piltuves antenu, elektromagnētiskā enerģija tiek izstarota telpā vēlamajā virzienā.

3. attēls. Mikroviļņu enerģijas ģeneratora pamata blokshēma.

Šīs shēmas kopējā efektivitāte bija aptuveni 55 procenti, un tika pieliktas papildu pūles, lai mainītu un optimizētu jaudas mikroviļņu ģeneratora vispārējo koncepciju, lai palielinātu mikroviļņu ģeneratora kopējo efektivitāti.

2.2. Mikroviļņu enerģijas ģeneratora optimizācija

Lai panāktu nepārtrauktu ģeneratora darbību, bija svarīgi izstrādāt jaunu koncepciju visam savienojumam. Turklāt, izstrādājot jaunu ģeneratora koncepciju, lai novērstu nejaušu elektriskās strāvas triecienu, bija obligāti jāpievēršas operatora drošībai.

Pārbaudot magnetronu mūsu lietojumprogrammas izmantošanas ziņā, dzesēšana izrādījās problēma, kas jāatrisina. Turklāt magnetrona pārkaršana ievērojami samazināja tā efektivitāti. Tāpēc bija jāveic visas ģeneratora koncepcijas modifikācijas. 4. attēlā parādīts sakarsētais magnetrons pēc 90 sekundēm ar pilnu jaudu.

Izstrādājot funkcionālu mikroviļņu enerģijas ģeneratoru, bija svarīgi sakārtot dažādas detaļas (sastāvdaļas) tā, lai tās netraucētu viena otrai ne tikai EMI, bet arī temperatūras ziņā (5. attēls).

2.3. Optimizētā mikroviļņu enerģijas ģeneratora apraksts

Ģeneratora barošana ir no industriālā tīkla 230 VAC/50 Hz. 6. attēlā parādīts ģeneratora iekšējais izvietojums pēc konstrukcijas modifikācijām. Skaitlis (1) norāda ģeneratora drošības un vadības elementus. Kad drošinātāji un vadības ierīces ir ieslēgtas, spriegums tiek pieslēgts izolējošajam transformatoram (2), kas apgādā divus augstsprieguma transformatorus (3), kuru izejas spriegums 2 × 2,1 kVAC ir savienots ar augstsprieguma taisngriezi (5). caur augstsprieguma kondensatoriem 2 × 50 µF (4). Tas tiek novirzīts uz magnetronu (7) caur augstsprieguma izolējošo transformatoru (6). Magnetronu dzesē īpaši izveidots ventilators (8), kur gaiss caur ventilatoru tiek novadīts tieši uz magnetrona dzesēšanas sistēmas spurām. Šis magnetrona dzesēšanas risinājums nodrošina nepārtrauktu visa ģeneratora darbību. Turklāt ģenerators ir aprīkots ar drošības ierīci, kas pārkaršanas gadījumā izslēgs ģeneratoru. Šī drošības ierīce sastāv no termiskajiem sensoriem (siltuma drošinātājiem), kas ir piestiprināti pie ģeneratora termiski noslogotajiem elementiem.

Visas mikroviļņu enerģijas ģeneratora sastāvdaļas ir sakārtotas tā, lai samazinātu to ietekmi uz EMI. Tomēr svarīgākais aspekts bija komponentu izvietojums projektēšanas laikā tā, lai tie netraucētu viens otram temperatūras ziņā. Termiski noslogotākā sastāvdaļa ir magnetrons un jaudas transformatori (MOT). No attēla ir skaidrs, ka tie atrodas pietiekamā attālumā viens no otra. 7. attēlā parādīta visu optimizētā mikroviļņu jaudas ģeneratora atsevišķo komponentu termiskā diagramma pēc 10 minūtēm pilnas jaudas. Visi temperatūras mērījumi tika veikti, izmantojot termokameru no Testo [25].

Izmantojot uzlabotu dzesēšanas konstrukciju, mēs varējām panākt nepārtrauktu mikroviļņu enerģijas ģeneratora darbību, nemainot magnetrona parametrus (biežuma un efektivitātes izmaiņas augstās temperatūras dēļ). Tas nozīmē, ka magnetronam bija nemainīga temperatūra līdz 50 ◦C (8. attēls). Tas nodrošināja visas sistēmas stabilitāti. Turklāt jaunā kārtība palielināja jaudas mikroviļņu ģeneratora efektivitāti no 55 līdz 75 procentiem.

9.a attēlā parādīts standartizēts R32 viļņvads, kurā tika izveidota atvere magnetrona antenai. 9.b attēlā parādīta temperatūra viļņvada iekšpusē pēc 10 minūtēm pilnas jaudas. Pateicoties piedāvātajai dzesēšanai, šī temperatūra nepaaugstinājās virs 80 ◦C. Tā kā magnetrons ir stingri savienots ar viļņvadu, temperatūra šajā brīdī bija visaugstākā, jo tika atdzesēta tikai daļa no viļņvada, un magnetrona antena netika tieši atdzesēta. Tomēr šī temperatūra neietekmēja jaudas mikroviļņu ģeneratora darbību un parametrus (2.

10. attēlā parādīts mikroviļņu enerģijas ģenerators ar standartizētu R32 viļņvadu un pārraidītā signāla analīzei nepieciešamajām sastāvdaļām, tostarp antenu. Skaitlis (1) norāda uz EMI mikroviļņu jaudas ģeneratoru ar magnetronu, un cipars (2) ir viļņvada krāns. Atzarojums ir šķērsots viļņvads, kurā caurejoši dobumi ir izveidoti tā, ka pārraides virzienā elektromagnētiskais vilnis ir bez vājināšanās, bet šķērsvirzienā vājinājums ir atbilstoši dobuma izmēram. Viļņvada maršrutam tika pievienoti divi identiski viļņvada krāni ar 30 dB vājinājumu [26–29].

Tomēr bija svarīgi ņemt vērā, cik daudz jaudas bija pie 30 dB pieskāriena. Ja jauda joprojām bija pārāk liela, bija nepieciešams pievienot papildu jaudas vājinātāju, kas pietiekami samazinātu jaudu un aizsargātu mērinstrumentus. Šiem viļņvada krāniem ir pievienotas viļņvada slodzes, kas ir apzīmētas kā numurs (3). Tie bija paredzēti, lai pielāgotu viļņvada ceļu dotajā virzienā. Turklāt ir pievienota antena, kas ir atzīmēta ar numuru (4). Antena nodrošināja elektromagnētiskā viļņa pārraidi kosmosā vajadzīgajā virzienā. Pēdējā komplekta daļa ir viļņvada savienojums (5) koaksiālajam kabelim. Pateicoties šai sakabei, varam pieslēgt dažāda veida mērinstrumentus (osciloskopu, spektra analizatoru, jaudas mērītāju u.c.).

3. Elektronisko shēmu imunitātes pārbaude pret EMP

Laboratorijā, kas paredzēta elektronisko ierīču testēšanai EMP, tika izveidota īpaša testēšanas vieta elektronisko shēmu testēšanai elektromagnētiskajā laukā (EMP) (11. attēls). Šajā laboratorijā uz sienām ir īpašas plāksnes, lai samazinātu elektromagnētiskās enerģijas atstarošanu no sienām (12. attēls)

Pārbaudītā elektroniskā shēma tika novietota uz speciāla statīva ģeneratora antenas starojuma shēmas asī. Statīvs pakāpeniski tika pārvietots uz ģeneratora antenu. Tika veikta testēšana antenas attālumiem no 1,1 līdz 0,25 m. Katrai pozīcijai pārbaudītā elektroniskā ķēde tika apstarota ar ģeneratoru 2 sekundes. Katrai pozīcijai tika izmērīts ģeneratora izveidotais E lauks. Tajā pašā laikā katrā pozīcijā tika pārbaudīta pārbaudītās elektroniskās shēmas darbība. Uzmavas dipola antena (13.a attēls) ar vājinātāju tika izmantota kā sensors E lauka mērījumam, lai pielāgotu izmērīto jaudas līmeni. Signāla līmeņu mērīšanai tika izmantots R&S RTO 1044-4GHz-20 GSa/s ar osciloskopu (13.b attēls).

Integrētā shēma NE555P (NE555P ir integrēta shēma, ko visbiežāk izmanto kā dažādu taisnstūrveida signālu taimeri vai ģeneratoru) tika izvēlēta, lai darbinātu mūsu oriģinālo pusvadītāju jaudas mikroviļņu ģeneratora dizainu. Ar šo integrālo shēmu tika samontēts taisnstūra impulsu ģenerators, kurā frekvences maiņai tika izmantots potenciometrs. Lai vizuāli pārbaudītu integrētās shēmas (IC) pareizu funkcionalitāti, šī shēma tika aprīkota ar gaismas diode (LED). Ar baterijām darbināmā NE555P testa ķēde tika pakļauta EMP iedarbībai dažādos attālumos.

Izmērītie E lauka līmeņi tika salīdzināti ar E lauka sadalījumu, kas izveidots, pamatojoties uz vienkāršotu elektromagnētisko viļņu starojuma teoriju. Parametru aprēķins E-lauka ģeneratora piramīdveida raga antenai tika veikts ar (1) un (2) vienādojumu.

Simulācija tika veikta ģeneratora jaudām diapazonā no 200 līdz 1000 W. Šīm jaudām tika iegūtas E lauka atkarības no attāluma no antenas apertūras. Attiecībā uz mērīšanas kameras izmēriem un paredzamo elektromagnētiskās imunitātes līmeni tika izvēlēts Pgen=200 W. Šī jauda tika izmantota, lai izmērītu testa ķēžu elektromagnētisko imunitāti. Simulācijas rezultāti ir parādīti 14. attēlā.

15. attēlā parādītas E-lauka atkarības Ey komponentes no attāluma, kas iegūts aprēķinos ((1) un (2) vienādojumi) un simulācijas. 15.a attēlā parādīts pilns Ey komponenta skats, ieskaitot E-lauku viļņvada zonā, piramīdas raga antenas zonā un pretestības zonā. 15.b attēlā parādīts detalizēts Ey komponenta skats izmērītajā zonā.

5. Diskusija

NE555P testa ķēde tika darbināta ar akumulatoru un tika pakļauta EMP iedarbībai dažādos attālumos. 3. tabulā parādīti IC NE555P ķēdes EMP imunitātes rezultāti.

Pārbaudītā IC darbojās bez defektiem mikroviļņu starojumā ar E-lauku, kas ir mazāks vai vienāds ar 220 V/m. Tas parādīja kļūdas lielākiem E lauka līmeņiem. Kad mikroviļņu jauda tika izslēgta, pārbaudītā IC atkal darbojās bez kļūmēm. Kad mikroviļņu apstarošana bija E-lauks, kas ir lielāks par vai vienāds ar 1700 V/m, pārbaudītā IC tika iznīcināta.

16.a attēlā parādīts signāls, ko ģenerēja NE555P IC, kas nebija pakļauts EMP iedarbībai. 16.b attēlā parādīts signāls, izmantojot IC NE555P, kas no attāluma tika pakļauts EMP iedarbībai<2.5 m from the antenna.

16. attēlā redzams, ka elektroniskā ierīce, kas pakļauta lielai EMP, pārstāja darboties pareizi. 16.b attēlā parādīts, ka elektroniskā ierīce, kas izmantoja IC NE555P, noteiktā attālumā no mikroviļņu strāvas ģeneratora antenas bija pilnībā neizmantojama.

{{0}},25 m attālumā no mikroviļņu strāvas ģeneratora antenas tika neatgriezeniski bojāta visa elektroniskā ierīce, ieskaitot LED. Šī iznīcināšana notika 2 s laikā pēc tam, kad elektroniskā ierīce tika pakļauta EMP iedarbībai 0,25 m attālumā. 17. attēlā parādīts detalizēts iznīcinātā LED NP pusvadītāju savienojuma skats.

Turklāt EMP laikā elektroniskā shēma pārmērīgi uzkarsa. 18. attēlā parādīts apsildāmas elektroniskās shēmas temperatūras profils, kas tika pakļauts EMP 1,1 m attālumā no avota (magnetrona) 2 sekundes. IC NE555P ir apzīmēts ar zaļu rāmi.

Kad elektroniskā shēma tika pakļauta EMP nelielā attālumā (25 cm) no mikroviļņu jaudas ģeneratora antenas, tika iznīcinātas arī visas pasīvās sastāvdaļas (rezistors, kondensators, spole utt.), no kurām tika samontēta visa elektroniskā shēma. . 19. attēlā parādīts detalizēts rezistora skats pēc neatgriezeniskas iznīcināšanas. Šis rezistors bija daļa no elektroniskās ierīces ar IC NE555P, kas tika pakļauta EMP iedarbībai uz 2 s 0,25 m attālumā no mikroviļņu strāvas ģeneratora antenas.

Pārbaudītajai IC nebija papildu aizsardzības pret elektromagnētiskā lauka ietekmi. Ja nepieciešams augstāks elektromagnētiskās imunitātes līmenis, var izmantot dažāda veida ekranētus korpusus vai ekranētas kastes, kuras papildina citas funkcijas, piemēram, dažāda veida ekranētas durvis, EMI/RFI (EMI - Elektromagnētiskie traucējumi/ RFI - Radiofrekvences traucējumi) ekranētas viļņvada gaisa atveres, viļņvada caurlaides un tamlīdzīgi. Strāvas padeves līnijas jāpievieno, izmantojot īpašus augstfrekvences filtrus (RF filtrus). Optisko šķiedru lietojumprogrammas ļoti bieži izmanto kopā ar viļņvada filtriem datu pārraidei no ekranētiem skapjiem un kastēm. Konkrētus piemērus elementiem elektronisko ķēžu aizsardzībai pret elektromagnētiskā lauka iedarbību var atrast, piemēram, [31].

6. Secinājumi

Šajā rakstā mēs iepazīstinājām ar nopietniem HPEM draudiem, jo ​​īpaši DEW un IEMI, un apspriedām to iespējamo ietekmi uz pašreizējiem un nākotnes elektrotīkliem. Rakstā tika aprakstīta DEW un IEMI ģeneratoru pamata klasifikācija attiecībā uz E lauka līmeņiem un mērķa attālumu no DEW vai IEMI ģeneratora antenas atverēm. Elektromagnētiskās imunitātes mērījums tika veikts vienkāršai elektroniskai shēmai IC NE555P, kurai nebija papildu aizsardzības pret E lauka ietekmi. To izmantoja 2. sadaļā aprakstītā zemo tehnoloģiju ģeneratora testēšanai. Pārbaudītais IC uzrādīja darbības traucējumus, kad mikroviļņu starojums sasniedza E-lauku > 220 V/m. Kad mikroviļņu apstarošana sasniedza E-lauku, kas ir lielāks vai vienāds ar 1700 V/m, pārbaudītā IC tika iznīcināta. Izmērītie E lauka līmeņi tika salīdzināti ar E lauka sadalījumu, kas izveidots, pamatojoties uz vienkāršotu elektromagnētisko viļņu starojuma teoriju, un tika pārbaudīts, izmantojot simulāciju programmā COMSOL Multiphysics. Pārbaudītā IC bija izturīga ķēde ar vidēja mēroga integrāciju. Mūsdienu ICS, piemēram, ļoti liela mēroga integrācija un īpaši liela mēroga integrācija, ir mazāk izturīgas pret netīšiem elektromagnētiskiem traucējumiem un tīšiem elektromagnētiskiem traucējumiem.

Līdz ar to šobrīd un arī turpmāk vairāk uzmanības jāpievērš elektrotīklos izmantojamo elektronisko ķēžu elektromagnētiskās imunitātes paaugstināšanai. Risinājums ir konsekventa IC, datu līniju un elektropārvades līniju elektromagnētiskā ekranēšana.

Autora ieguldījums:

Konceptualizācija, LD, RK un MP; metodika, LD, RK, MP; validācija, MP, RK; formālā analīze, LD, MP un RK; izmeklēšana, LD, RK un MP; rakstīšana — oriģinālprojekta sagatavošana, LD, RK un MP; rakstīšana-recenzēšana un rediģēšana, LD, RK un MP; vizualizācija, LD, MP; uzraudzība, LD; projekta administrācija, LD, RK Visi autori ir iepazinušies ar publicēto manuskripta versiju un piekrituši tai.

Finansējums:

Pētījums nesaņēma ārēju finansējumu.

Institucionālās pārbaudes padomes paziņojums:

Nav piemērojams.

Informētas piekrišanas paziņojums:

Nav piemērojams.

Paziņojums par datu pieejamību:

Nav piemērojams.

Pateicības:

Šajā rakstā izklāstīto darbu ir atbalstījusi Čehijas Republikas Aizsardzības ministrijas Aizsardzības universitātes attīstības programma "AIROPS".

Interešu konflikti:

Autori paziņo, ka nav interešu konflikta.

Atsauces

1. Kastiljo-Kagigals, M.; Matallanas, E.; Kaamanjo-Martins, E.; Martīns, Á.G. SwarmGrid: pieprasījuma puses pārvaldība ar sadalītiem enerģijas resursiem, pamatojoties uz daudzfrekvenču aģentu koordināciju. Enerģijas 2018, 11, 2476. [CrossRef]

2. Liu, V.; Guo, D.; Sju, Y.; Čens, R.; Van, Z.; Li, Y. Energosistēmu ar fotogalvaniskām elektrostacijām uzticamības novērtējums, kas balstīts uz inteliģento stāvokļa telpas samazināšanu un pseidosekvenciālo Montekarlo simulāciju. Enerģijas 2018, 11, 1431. [CrossRef]

3. Očoa, D.; Martinez, S. Priekšlikumi frekvences kontroles uzlabošanai vājās un izolētās energosistēmās: pielietojums Sankristobālas salas-Ekvadoras vēja-dīzeļa enerģijas sistēmai. Enerģijas 2018, 11, 910. [CrossRef]

4. Hu, H.; Vangs, X.; Pengs, Y.; Sja, Y.; Yu, M.; Wei, W. Stabilitātes analīze un stabilitātes uzlabošana, pamatojoties uz virtuālo harmonisko pretestību tīkla līdzstrāvas sadales energosistēmām ar pastāvīgu jaudas slodzi. Enerģijas 2017, 10, 69. [CrossRef]

5. Farija, P.; Spínola, J.; Vale, Z. Sadalīto energoresursu plānošana un apkopošana pieprasījuma reaģēšanas programmu kontekstā. Enerģijas 2018, 11, 1987. [CrossRef]

6. Kasado-Vara, R.; Valē, Z.; Prieto, J.; Corchado, JM kļūdu izturīgs temperatūras kontroles algoritms IoT tīkliem viedās ēkās. Enerģijas 2018, 11, 3430. [CrossRef]

7. Hu, D.; Pengs, Y.; Vejs, V.; Hu, Y. Izkliedētā sekundārā vadība uzlādes stāvokļa balansēšanai ar virtuālās pretestības regulēšanu līdzstrāvas mikrorežģī. Enerģijas 2020, 13, 408. [CrossRef]

8. Singh, M.; Jha, RC objektorientēti lietojamības indeksi vairāku mērķu pieprasījuma pārvaldībai, izmantojot uz mācībām balstītu optimizāciju. Enerģijas 2019, 12, 370. [CrossRef]

9. Galvāns, L.; Navarro, JM; Galvāns, E.; Karasko, Dž. M.; Alcántara, A. Enerģijas uzglabāšanas optimāla plānošana, izmantojot jaunu uz prioritāti balstītu viedtīkla vadības metodi. Enerģijas 2019, 12, 579. [CrossRef]

10. Kotsalos, K.; Miranda, I.; Silva, N.; Leite, H. Horizon Optimization Control Framework for Coordinated Operation of Multiple Distributed Energy Resources in Low Voltage Distribution Networks. Enerģijas 2019, 12, 1182. [CrossRef]

11. Šokri Gazafroudi, A.; Prieto, J.; Corchado, JM Virtuālās organizācijas struktūra vietējai elektroenerģijas tirdzniecībai uz aģentiem. Enerģijas 2019, 12, 1521. [CrossRef]

12. Šujanova, P.; Rychtáriková, M.; Sotto mērs, T.; Hyder, A. Veselīga, energoefektīva un ērta iekštelpu vide, pārskats. Enerģijas 2019, 12, 1414. [CrossRef]

13. Faija, R.; Farija, P.; Valē, Z.; Spinola, J. Pieprasījuma reakcijas optimizācija, izmantojot daļiņu spieta algoritmu, ņemot vērā optimālo akumulatora enerģijas uzglabāšanas grafiku dzīvojamā mājā. Enerģijas 2019, 12, 1645. [CrossRef]

14. Radasky, WA; Hoad, R. Pārskats par trīs lieljaudas elektromagnētisko (HPEM) apdraudējumu ietekmi uz viedtīkliem. In Proceedings of the International Symposium on Electromagnetic Compatibility-EMC EUROPE, Roma, Itālija, 2012. gada 17.–21. septembris.

15. Kapenmans, Dž. G.; Radasky, WA; Gilberts, JL; Erinmez, LA Uzlabota ģeomagnētiskā vētru prognozēšana: riska pārvaldības rīks elektroenerģijas sistēmas darbībām. IEEE Trans. Plasma Sci. 2000, 28, 2114–2121. [CrossRef]

16. Giri, DV lieljaudas elektromagnētiskie radiatori: nenāvējoši ieroči un citi lietojumi; Harvard University Press: Kembridža, MA, ASV, 2004; ISBN 978-0-674-01569-2.

17. Giri, DV; Hoads, R.; Sabbath, F. Lieljaudas elektromagnētiskās (HPEM) vides ietekme uz elektroniku. IEEE Electromagn. Kompakts. Mag. 2020, 9, 37–44. [CrossRef]

18. Starptautiskā elektrotehniskā komisija. 61000-2-13:2005|IEC interneta veikals|Elektromagnētiskā saderība, EMC, Smart City.

19. Giri, DV; Tesche, FM; Baum, CE Lieljaudas elektromagnētisko (HPEM) izstarojošo un vadošo sistēmu pārskats. URSI Radio Sci. Bullis. 2006, 2006, 6.–12.

20. Mortons, D.; Banisters, J.; Levins, J.; Nafs, T.; Smits, I.; Sze, H.; Vorens, T.; Giri, DV; Mora, C.; Pavlinko, J.; un citi. 2 MV,<300ps Risetime, 100Hz Pulser for Generation of Microwaves. In Proceedings of the 2010 IEEE International Power Modulator and High Voltage Conference, Atlanta, Georgia, 23–27 May 2010.

21. Mortons, D.; Banisters, J.; DaSilva, T.; Levins, J.; Nafs, T.; Smits, I.; Sze, H.; Vorens, T.; Giri, DV; Mora, C.; un citi. HPM WBTS, transportējams lieljaudas platjoslas mikroviļņu avots. 2010. gada IEEE starptautiskās jaudas modulatoru un augstsprieguma konferences materiālos, Atlantā, Džordžijas štatā, 2010. gada 23.–27. maijā.

22. Baum, CE; Baker, WL; Prather, WD; Lērs, JM; O'Loughlin, JP; Giri, DV; Smits, ID; Altes, R.; Foklers, J.; Maklemors, DM; un citi. JOLT: ļoti direktīvs, ļoti intensīvs, impulsam līdzīgs radiators. Proc. IEEE 2004, 92, 1096–1109. [CrossRef]

23. Boeing: CHAMP-Lights Out. Pieejams tiešsaistē: https://www.boeing.com/features/2012/10/bds-champ-10-22-12.page (apskatīts 2021. gada 16. aprīlī).

24. Media, O. Raytheon EMP ieroci testējis Boeing, USAF pētniecības laboratorija-militārās iegultās sistēmas.

25. Testo 865 Termokamera|Termokamera|Temperatūra|Parametri|Testo International.

26. Misra, D. Radiofrekvenču un mikroviļņu sakaru shēmas: analīze un projektēšana; Wiley: Ņujorka, NY, ASV, 2001; ISBN 978-0-471-41253-3.

27. Dunsmore, JP Handbook of Microwave Component Measurements: With Advanced VNA Techniques, 2. izdevums; John Wiley & Sons: Hoboken, Ņūdžersija, ASV, 2020; ISBN 978-1-119-47713-6.

28. Kuester, EF Theory of Waveguides and Transmission Lines; CRC prese: Boca Raton, FL, ASV, 2020; ISBN 978-1-315-37004-0.

30. Smoļskis, SM; Kočemasovs, VN; Belovs, LA RF, mikroviļņu un milimetru viļņu komponentu rokasgrāmata, 1. izdevums; Artech māja: Bostona, MA, ASV; Londona, Lielbritānija, 2012; ISBN 978-1-60807-209-5.

30. Lietojumprogrammu apmaiņa: piramīdveida raga antena.

31. ETS-Lindgren publisko vietņu aizsardzība.

For more information:1950477648nn@gmail.com