Моделирование электромагнитной совместимости

10-02-2015

Проблема электромагнитной совместимости (ЭМС) объясняется совместным существованием всех видов радиослужб, которые для передачи информации используют электромагнитный спектр.

 

Восприимчивость к электромагнитным помехам (ЭМП) является для большого числа электронной техники серьезной проблемой. И особенно это важно для тех устройств, нормальное функционирование которых является жизненно важным (сферы безопасности, экономики и др.).

 

Например, восприимчивость аппаратуры на производстве к различным типам ЭМП может привести не только к значительному материальному ущербу, но и угрожать безопасности людей. И, к сожалению, примеров уже произошедших аварий и катастроф немало.

 

В связи с этим обеспечение электромагнитной совместимости является крайне важной задачей.

 

 

Базовая схема проблем в области ЭМС

 

В общем виде действие помехи происходит по следующей схеме:

1) сначала источником помехи генерируется электромагнитная энергия;

2) затем через среду распространения (диэлектрик или проводник) эта энергия передается на рецептор помехи и оказывает на него влияние;

3) как результат, происходит нарушение нормального функционирования устройства.

 

Базовое представление проблемы ЭМС

 

При этом проблема возникает только в том случае, если выступающее в роли приемника устройство вследствие помех перестает нормально функционировать.

 

 

Виды проблем ЭМС по системному уровню

 

В зависимости от системного уровня, на котором происходит помеха, выделяют следующие виды проблем ЭМС:

 

  • внутриприборные,  к которым относятся взаимное паразитное влияние изделий и компонентов внутри электронных приборов, а также взаимные паразитные связи внутренних элементов интегральных микросхем;

 

  • внутрисистемные (межприборные), которые подразумевают взаимодействие электронных и электрических приборов в составе одной системы (к примеру,  корабля);  

 

  • межсистемные, возникающие при взаимодействии нескольких (более двух) сложных систем. Примеры: взаимодействие самолета и мощной радиопередающей установки, или двух самолетов между собой и т.д.

 

Чем сложнее система, тем вероятность проблем электромагнитной совместимости выше. Это связано со сложностью контроля над соблюдением всех стандартов и норм в области ЭМС как для компонентов и приборов, так и в целом для системы. И, как показывает практика, большинство отказов и аварий по причине проблем ЭМС происходят на внутри- и межсистемном уровнях.

 

 

Моделирование проблем ЭМС (электромагнитной совместимости)

 

Компьютерное моделирование проблем электромагнитной совместимости может помочь с решением вышеназванных проблем. Причем оно должно на всех этапах и уровнях проектирования.

 

Однако наиболее распространенными являются натурные испытания на электромагнитную совместимость, позволяющие удостовериться в соответствии продукции стандартам в области ЭМС, а производителю – получить соответствующий подтверждающий документ.

 

Что касается компьютерного моделирования, то при всех плюсах (небольшое время моделирования, не нужно производить опытный образец, работу может выполнять один человек) у него есть, как и у любого моделирования, фундаментальный недостаток – математическая модель электромагнитных процессов. В данной модели абсолютно невозможно учесть все явления и факторы, которые присутствуют в реальном приборе либо системе приборов.

 

 

Рекомендуемое оборудование

 

TDEMIПриборы семейства TDEMI – это совершенно новые измерительные системы, которые обеспечивают анализ различных сигналов и позволяют в режиме реального времени производить высококачественные измерения параметров излучения в таких областях, как:

  • электроосвещение;
  • бытовая техника;
  • микроволны;
  • военные и авиация.
  • автомобилестроение;
  • ИТ-оборудование и др.