eng
Выпуск #8/2020
Ю. Ковалевский
ОТВЕТЫ НА НОВЫЕ ВЫЗОВЫ В СФЕРЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ IX ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ»
ОТВЕТЫ НА НОВЫЕ ВЫЗОВЫ В СФЕРЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ IX ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ»
Просмотры: 896
DOI: 10.22184/1992-4178.2020.199.8.38.40
Ответы на новые вызовы в сфере электромагнитной совместимости
IX Всероссийская научно-техническая конференция «Электромагнитная совместимость»
Ю. Ковалевский
6–7 августа 2020 года в Москве состоялась IX Всероссийская научно-техническая конференция «Электромагнитная совместимость», организатором которой традиционно выступило АО «ТЕСТПРИБОР» совместно с АО «Концерн Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ), АО «Российская электроника», ФГУП «МНИИРИП» при поддержке ФГУП «ВНИИФТРИ». В течение двух дней работы конференции на ней было представлено 19 научных и технических докладов. Также работала мини-выставка, на которой демонстрировались решения для радиоизмерений и испытаний на ЭМС.
Мероприятие проводила главный метролог АО «ТЕСТПРИБОР» Т. С. Тулянцева. Открывая конференцию, она передала участникам приветствие от руководства компании и пожелала успешной работы.
Также с приветственными словами выступили представители ФГУП «ВНИИФТРИ» Ф. И. Храпов и АО «Концерн Радиоэлектронные технологии» А. Н. Прищепа, подчеркнувшие важность в современном мире вопросов ЭМС, что, в частности, связано с происходящей цифровой трансформацией, а также отметившие, что в связи с пандемией COVID‑19 многие мероприятия отрасли были отменены, однако конференция «ЭМС» состоялась, что указывает на полезность этой площадки для отрасли и актуальность обсуждаемых в ее рамках тем.
Кроме того, прозвучало приветственное слово от представителя Минобороны России С. А. Алейникова.
Обеспечение электромагнитной совместимости затрагивает множество аспектов, и неудивительно, что на мероприятии были представлены достаточно разнообразные доклады, касавшиеся различных тем. Однако многие доклады объединила тема стандартизации и регламентированных процедур испытаний аппаратуры на ЭМС.
В частности, С. А. Ведерников, инженер-метролог АО «ТЕСТПРИБОР», исходя из опыта компании, привел наиболее распространенные виды нарушений при аттестации испытательного оборудования, применяемого при оценке соответствия продукции оборонного назначения.
Следует отметить, что в докладах конференции нашли отражение современные тенденции развития и применения электроники, и ряд выступлений был направлен на актуализацию как методик испытаний, так и нормативно-технической документации, с тем чтобы испытания соответствовали изменившимся за последнее время условиям.
Так, начальник НИО‑3 ФГУП «ВНИИФТРИ» Э. Ф. Хамадулин сосредоточил свое выступление на измерениях импульсных параметров источников радиопомех, которые, по мнению докладчика, стали играть важнейшую роль в ЭМС в условиях всеобщей цифровизации.
В частности, в докладе были приведены аргументы в пользу применения пиковых детекторов взамен квазипиковых для измерения спектральной плотности помех и указано на необходимость разработки соответствующих отечественных стандартов. Также было уделено внимание измерениям случайных импульсных помех.
Одним из актуальных в настоящее время вопросов является преобразование параметров ближнего поля в параметры дальнего поля. С ростом частот, а также при применении крупных антенн непосредственное измерение дальнего поля, в частности для определения диаграммы направленности антенны (ДНА), становится сложной задачей. Если предполагается использование безэховой камеры, ее размеры, необходимые для проведения таких измерений, могут оказаться слишком велики для практической реализации. Н. В. Анютин, инженер ФГУП «ВНИИФТРИ», рассказал в своем докладе о разработанном алгоритме, который позволяет существенно сократить требуемые вычислительные ресурсы и время выполнения преобразований параметров поля при измерении параметров ближнего поля с помощью зондирующей антенны, закрепленной на манипуляторе, в том числе вне безэховой камеры. С помощью данного алгоритма возможно получение параметров поля не только в дальней зоне, но и на апертуре антенны.
Активную дискуссию вызвал доклад начальника ИЛ ЭМС АО «ТЕСТПРИБОР» И. А. Волкова, который, основываясь на практике проведения испытаний на устойчивость к постоянному и переменному магнитному полю, указал на теоретическую невозможность и нецелесообразность проведения аттестации испытательных комплексов, предназначенных для этой задачи. По мнению докладчика, при оформлении протоколов проведения таких испытаний в качестве основного испытательного оборудования достаточно указывать тип датчика и анализатор (осциллограф), которые должны быть проверены и занесены в Государственный реестр средств измерений.
Учитывая растущий интерес отрасли к изделиям гражданского назначения, для которых вопросы ЭМС также становятся всё более значимыми, вполне ожидаемым стало наличие в программе мероприятия докладов, посвященных непосредственно гражданской электронике. Так, инженер II категории ФБУ «Ростест-Москва» Д. С. Кузнецов в своем выступлении указал на необходимость проведения испытаний на ЭМС устройств с функциями беспроводной передачи данных, отметив, что в современных потребительских электронных изделиях, таких как смартфоны, и многих других видах устройств применяются различные радиоканалы, причем они могут функционировать одновременно, а их влияние друг на друга и на другие функции устройства могут существенно сказываться на качестве работы изделия. Аудитория была проинформирована об испытаниях таких устройств, проводимых организацией.
Темой еще одного доклада, посвященного ЭМС в технике гражданского назначения, стали стандарты ЭМС, которые находят применение при разработке технических требований к компонентам и узлам электрифицированного транспорта. Его представил ведущий инженер-конструктор ООО «ИЦ «КАМАЗ» О. В. Куковинец.
Однако среди рассматривавшихся в докладах видов электронных устройств лидировало бортовое оборудование (БО) летательных аппаратов (ЛА).
А. И. Газетов, ведущий инженер АО «НИИАО», познакомил аудиторию со статистическими данными, полученными по результатам лабораторных испытаний БО самолетов и вертолетов на соответствие требованиям КТ‑160D и КТ‑160G за 2010–2018 годы. Указав на высокий уровень выявленных несоответствий даже у оборудования категорий W и G, докладчик привел оптимальный облик стендовой базы подразделений ЭМС для обеспечения надежного контроля над параметрами ЭМС опытных образцов БО на этапах разработки, определенный на основе анализа упомянутых результатов испытаний, а также озвучил ряд организационных предложений для улучшения ситуации.
Заместитель начальника ИЛ ЭМС АО «ТЕСТПРИБОР» А. А. Петровичев представил доклад на тему испытаний на воздействие прямого удара молнии на БО ЛА, содержание которого было отражено в статье, опубликованной в нашем журнале ранее.
Оценке влияния на радиоэлектронную защиту ЛА мощного импульсного источника питания был посвящен доклад И. М. Рахманова, руководителя проектов направления ЭМС ООО «Роде и Шварц Рус». Докладчик поделился с аудиторией тем, как решалась задача определения возможности замены нескольких блоков питания в бортовой системе на блоки другой модели с неизвестными параметрами по ЭМС. По результатам данных испытаний была показана недопустимость такой замены, что подчеркнуло важность проведения соответствующих испытаний.
Были представлены и другие доклады, посвященные конкретным кейсам. В частности, руководитель направления ЭМС и радиоизмерений АО «НПФ «Диполь» А. П. Смирнов поделился с аудиторией опытом решения задачи, заключавшейся в создании системы тестирования устойчивости к сильным излучаемым помехам в соответствии с требованиями конкретного заказчика. На данном примере докладчик показал преимущества заказа подобной разработки у компании, занимающейся поставкой испытательного оборудования и созданием систем на его основе, перед построением таких систем своими силами.
Ряд докладов содержал методики и рекомендации для определенных задач обеспечения ЭМС, полученные на основе экспериментов, моделирования или путем теоретической разработки.
И. Л. Моргулис, начальник отдела АО МНПК «Авионика», привел метод имитации электромагнитных помех, воздействию которых подвергаются изделия, работающие не на открытых пространствах, а в отсеках, где поле помех существенно неоднородно. В данном методе поле с заданным распределением напряженности формируется в TEM‑камере открытого типа с помощью нескольких вращающихся отражателей.
А. С. Усыченко, младший научный сотрудник СПИИРАН, рассказал о влиянии параметров импульса возбуждения TEM‑рупора на энергетические характеристики излучателя сверхкоротких электромагнитных импульсов (СКЭМИ) при испытаниях на устойчивость к импульсным электромагнитным полям. С помощью вычислительного эксперимента было показано, что при изменении таких параметров, как длительности сверхкороткого импульса и его переднего и заднего фронта, воздействие энергии СКЭМИ на нагрузку рецептора и эффективность преобразования энергии электрического импульса в энергию СКЭМИ меняются таким образом, что при улучшении одного параметра ухудшается другой. Таким образом задача создания энергетически эффективного излучателя сводится к поиску компромисса; создать излучатель СКЭМИ, у которого все параметры настроены так, что достигается идеальная энергоэффективность, невозможно, однако можно приблизиться к идеалу. Результат будет тем лучше, чем большая часть энергии спектра импульса возбуждения входит в область пропускания антенны и чем дальше простирается ее АЧХ в область НЧ.
Ведущим научным сотрудником ФГУП «ГосНИИПП» Л. Н. Сорокиным была представлена аналитическая модель воздействия электромагнитных импульсов на полупроводниковые элементы устройств, лишенных специализированных частотно-избирательных приемных антенн. В докладе рассматривались воздействия, вызывающие обратимые отказы, требующие перезагрузки устройства оператором, либо необратимые отказы. Было показано, что данная теоретическая модель удовлетворительно описывает проникновение в элементную базу энергии СВЧ‑импульсов, однако, по словам докладчика, для корректной оценки модели в отношении воздействия СКЭМИ на данный момент недостает экспериментальных данных, в связи с чем желательно проведение целенаправленных экспериментов.
В качестве еще одной категории докладов можно выделить сообщения о разработках и продукции компаний.
Так, Д. Г. Кулик, главный инженер ИЦ НПЦ ИТ ФГУП «ВНИИА», познакомил участников мероприятия с разработанным институтом датчиком для измерения электромагнитных гармонических колебаний поля, предназначенным для использования в реверберационной камере. Отличительными особенностями датчика стали малые размеры, невысокая стоимость, способность работы в широком диапазоне частот (от 100 МГц до 10 ГГц) и амплитуд (до 10 кВ / м) и устойчивость к воздействию сильных электромагнитных полей, что важно именно при испытаниях в реверберационной камере, где могут возникать локальные поля высокой напряженности.
Ю. Н. Либенко, главный специалист ООО «НТЦ Актор», привел сведения о комплексах имитационных технических средств нового поколения, которые могут использоваться как при испытаниях качества электропитания, так и в исследовательских работах для имитации сетей питания на конкретных объектах на основе регистрации реальных воздействий данных сетей на аппаратуру. Комплексы нового поколения имеют расширенный диапазон значений имитируемых параметров качества электроэнергии и позволяют проводить априорный мониторинг параметров качества с их последующим воспроизведением. Помимо технических характеристик оборудования, докладчик уделил внимание подходам и особенностям практического применения данной аппаратуры.
Инженер ОАО «Завод Магнетон» С. А. Леухин также представил продукцию предприятия – радиопоглощающие покрытия, предлагаемые в трех формах: в форме красок, тканевой и листовой. В докладе были приведены характеристики данных материалов. Кроме того, докладчик упомянул ряд перспективных направлений, в которых на предприятии ведутся работы в настоящее время. Среди них: 3D‑печать радиопоглощающих материалов, объемные поглотители, метаматериальные, а также конструкционные радиопоглощающие материалы.
В рамках мероприятия прозвучали и другие доклады.
Всероссийская научно-техническая конференция «Электромагнитная совместимость» вновь проявила себя как прекрасная площадка для обмена опытом между специалистами, работающими в области ЭМС, что указывает на целесообразность ежегодного проведения подобных мероприятий. В следующий раз конференцию планируется провести в Москве в мае 2021 года. ●
IX Всероссийская научно-техническая конференция «Электромагнитная совместимость»
Ю. Ковалевский
6–7 августа 2020 года в Москве состоялась IX Всероссийская научно-техническая конференция «Электромагнитная совместимость», организатором которой традиционно выступило АО «ТЕСТПРИБОР» совместно с АО «Концерн Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ), АО «Российская электроника», ФГУП «МНИИРИП» при поддержке ФГУП «ВНИИФТРИ». В течение двух дней работы конференции на ней было представлено 19 научных и технических докладов. Также работала мини-выставка, на которой демонстрировались решения для радиоизмерений и испытаний на ЭМС.
Мероприятие проводила главный метролог АО «ТЕСТПРИБОР» Т. С. Тулянцева. Открывая конференцию, она передала участникам приветствие от руководства компании и пожелала успешной работы.
Также с приветственными словами выступили представители ФГУП «ВНИИФТРИ» Ф. И. Храпов и АО «Концерн Радиоэлектронные технологии» А. Н. Прищепа, подчеркнувшие важность в современном мире вопросов ЭМС, что, в частности, связано с происходящей цифровой трансформацией, а также отметившие, что в связи с пандемией COVID‑19 многие мероприятия отрасли были отменены, однако конференция «ЭМС» состоялась, что указывает на полезность этой площадки для отрасли и актуальность обсуждаемых в ее рамках тем.
Кроме того, прозвучало приветственное слово от представителя Минобороны России С. А. Алейникова.
Обеспечение электромагнитной совместимости затрагивает множество аспектов, и неудивительно, что на мероприятии были представлены достаточно разнообразные доклады, касавшиеся различных тем. Однако многие доклады объединила тема стандартизации и регламентированных процедур испытаний аппаратуры на ЭМС.
В частности, С. А. Ведерников, инженер-метролог АО «ТЕСТПРИБОР», исходя из опыта компании, привел наиболее распространенные виды нарушений при аттестации испытательного оборудования, применяемого при оценке соответствия продукции оборонного назначения.
Следует отметить, что в докладах конференции нашли отражение современные тенденции развития и применения электроники, и ряд выступлений был направлен на актуализацию как методик испытаний, так и нормативно-технической документации, с тем чтобы испытания соответствовали изменившимся за последнее время условиям.
Так, начальник НИО‑3 ФГУП «ВНИИФТРИ» Э. Ф. Хамадулин сосредоточил свое выступление на измерениях импульсных параметров источников радиопомех, которые, по мнению докладчика, стали играть важнейшую роль в ЭМС в условиях всеобщей цифровизации.
В частности, в докладе были приведены аргументы в пользу применения пиковых детекторов взамен квазипиковых для измерения спектральной плотности помех и указано на необходимость разработки соответствующих отечественных стандартов. Также было уделено внимание измерениям случайных импульсных помех.
Одним из актуальных в настоящее время вопросов является преобразование параметров ближнего поля в параметры дальнего поля. С ростом частот, а также при применении крупных антенн непосредственное измерение дальнего поля, в частности для определения диаграммы направленности антенны (ДНА), становится сложной задачей. Если предполагается использование безэховой камеры, ее размеры, необходимые для проведения таких измерений, могут оказаться слишком велики для практической реализации. Н. В. Анютин, инженер ФГУП «ВНИИФТРИ», рассказал в своем докладе о разработанном алгоритме, который позволяет существенно сократить требуемые вычислительные ресурсы и время выполнения преобразований параметров поля при измерении параметров ближнего поля с помощью зондирующей антенны, закрепленной на манипуляторе, в том числе вне безэховой камеры. С помощью данного алгоритма возможно получение параметров поля не только в дальней зоне, но и на апертуре антенны.
Активную дискуссию вызвал доклад начальника ИЛ ЭМС АО «ТЕСТПРИБОР» И. А. Волкова, который, основываясь на практике проведения испытаний на устойчивость к постоянному и переменному магнитному полю, указал на теоретическую невозможность и нецелесообразность проведения аттестации испытательных комплексов, предназначенных для этой задачи. По мнению докладчика, при оформлении протоколов проведения таких испытаний в качестве основного испытательного оборудования достаточно указывать тип датчика и анализатор (осциллограф), которые должны быть проверены и занесены в Государственный реестр средств измерений.
Учитывая растущий интерес отрасли к изделиям гражданского назначения, для которых вопросы ЭМС также становятся всё более значимыми, вполне ожидаемым стало наличие в программе мероприятия докладов, посвященных непосредственно гражданской электронике. Так, инженер II категории ФБУ «Ростест-Москва» Д. С. Кузнецов в своем выступлении указал на необходимость проведения испытаний на ЭМС устройств с функциями беспроводной передачи данных, отметив, что в современных потребительских электронных изделиях, таких как смартфоны, и многих других видах устройств применяются различные радиоканалы, причем они могут функционировать одновременно, а их влияние друг на друга и на другие функции устройства могут существенно сказываться на качестве работы изделия. Аудитория была проинформирована об испытаниях таких устройств, проводимых организацией.
Темой еще одного доклада, посвященного ЭМС в технике гражданского назначения, стали стандарты ЭМС, которые находят применение при разработке технических требований к компонентам и узлам электрифицированного транспорта. Его представил ведущий инженер-конструктор ООО «ИЦ «КАМАЗ» О. В. Куковинец.
Однако среди рассматривавшихся в докладах видов электронных устройств лидировало бортовое оборудование (БО) летательных аппаратов (ЛА).
А. И. Газетов, ведущий инженер АО «НИИАО», познакомил аудиторию со статистическими данными, полученными по результатам лабораторных испытаний БО самолетов и вертолетов на соответствие требованиям КТ‑160D и КТ‑160G за 2010–2018 годы. Указав на высокий уровень выявленных несоответствий даже у оборудования категорий W и G, докладчик привел оптимальный облик стендовой базы подразделений ЭМС для обеспечения надежного контроля над параметрами ЭМС опытных образцов БО на этапах разработки, определенный на основе анализа упомянутых результатов испытаний, а также озвучил ряд организационных предложений для улучшения ситуации.
Заместитель начальника ИЛ ЭМС АО «ТЕСТПРИБОР» А. А. Петровичев представил доклад на тему испытаний на воздействие прямого удара молнии на БО ЛА, содержание которого было отражено в статье, опубликованной в нашем журнале ранее.
Оценке влияния на радиоэлектронную защиту ЛА мощного импульсного источника питания был посвящен доклад И. М. Рахманова, руководителя проектов направления ЭМС ООО «Роде и Шварц Рус». Докладчик поделился с аудиторией тем, как решалась задача определения возможности замены нескольких блоков питания в бортовой системе на блоки другой модели с неизвестными параметрами по ЭМС. По результатам данных испытаний была показана недопустимость такой замены, что подчеркнуло важность проведения соответствующих испытаний.
Были представлены и другие доклады, посвященные конкретным кейсам. В частности, руководитель направления ЭМС и радиоизмерений АО «НПФ «Диполь» А. П. Смирнов поделился с аудиторией опытом решения задачи, заключавшейся в создании системы тестирования устойчивости к сильным излучаемым помехам в соответствии с требованиями конкретного заказчика. На данном примере докладчик показал преимущества заказа подобной разработки у компании, занимающейся поставкой испытательного оборудования и созданием систем на его основе, перед построением таких систем своими силами.
Ряд докладов содержал методики и рекомендации для определенных задач обеспечения ЭМС, полученные на основе экспериментов, моделирования или путем теоретической разработки.
И. Л. Моргулис, начальник отдела АО МНПК «Авионика», привел метод имитации электромагнитных помех, воздействию которых подвергаются изделия, работающие не на открытых пространствах, а в отсеках, где поле помех существенно неоднородно. В данном методе поле с заданным распределением напряженности формируется в TEM‑камере открытого типа с помощью нескольких вращающихся отражателей.
А. С. Усыченко, младший научный сотрудник СПИИРАН, рассказал о влиянии параметров импульса возбуждения TEM‑рупора на энергетические характеристики излучателя сверхкоротких электромагнитных импульсов (СКЭМИ) при испытаниях на устойчивость к импульсным электромагнитным полям. С помощью вычислительного эксперимента было показано, что при изменении таких параметров, как длительности сверхкороткого импульса и его переднего и заднего фронта, воздействие энергии СКЭМИ на нагрузку рецептора и эффективность преобразования энергии электрического импульса в энергию СКЭМИ меняются таким образом, что при улучшении одного параметра ухудшается другой. Таким образом задача создания энергетически эффективного излучателя сводится к поиску компромисса; создать излучатель СКЭМИ, у которого все параметры настроены так, что достигается идеальная энергоэффективность, невозможно, однако можно приблизиться к идеалу. Результат будет тем лучше, чем большая часть энергии спектра импульса возбуждения входит в область пропускания антенны и чем дальше простирается ее АЧХ в область НЧ.
Ведущим научным сотрудником ФГУП «ГосНИИПП» Л. Н. Сорокиным была представлена аналитическая модель воздействия электромагнитных импульсов на полупроводниковые элементы устройств, лишенных специализированных частотно-избирательных приемных антенн. В докладе рассматривались воздействия, вызывающие обратимые отказы, требующие перезагрузки устройства оператором, либо необратимые отказы. Было показано, что данная теоретическая модель удовлетворительно описывает проникновение в элементную базу энергии СВЧ‑импульсов, однако, по словам докладчика, для корректной оценки модели в отношении воздействия СКЭМИ на данный момент недостает экспериментальных данных, в связи с чем желательно проведение целенаправленных экспериментов.
В качестве еще одной категории докладов можно выделить сообщения о разработках и продукции компаний.
Так, Д. Г. Кулик, главный инженер ИЦ НПЦ ИТ ФГУП «ВНИИА», познакомил участников мероприятия с разработанным институтом датчиком для измерения электромагнитных гармонических колебаний поля, предназначенным для использования в реверберационной камере. Отличительными особенностями датчика стали малые размеры, невысокая стоимость, способность работы в широком диапазоне частот (от 100 МГц до 10 ГГц) и амплитуд (до 10 кВ / м) и устойчивость к воздействию сильных электромагнитных полей, что важно именно при испытаниях в реверберационной камере, где могут возникать локальные поля высокой напряженности.
Ю. Н. Либенко, главный специалист ООО «НТЦ Актор», привел сведения о комплексах имитационных технических средств нового поколения, которые могут использоваться как при испытаниях качества электропитания, так и в исследовательских работах для имитации сетей питания на конкретных объектах на основе регистрации реальных воздействий данных сетей на аппаратуру. Комплексы нового поколения имеют расширенный диапазон значений имитируемых параметров качества электроэнергии и позволяют проводить априорный мониторинг параметров качества с их последующим воспроизведением. Помимо технических характеристик оборудования, докладчик уделил внимание подходам и особенностям практического применения данной аппаратуры.
Инженер ОАО «Завод Магнетон» С. А. Леухин также представил продукцию предприятия – радиопоглощающие покрытия, предлагаемые в трех формах: в форме красок, тканевой и листовой. В докладе были приведены характеристики данных материалов. Кроме того, докладчик упомянул ряд перспективных направлений, в которых на предприятии ведутся работы в настоящее время. Среди них: 3D‑печать радиопоглощающих материалов, объемные поглотители, метаматериальные, а также конструкционные радиопоглощающие материалы.
В рамках мероприятия прозвучали и другие доклады.
Всероссийская научно-техническая конференция «Электромагнитная совместимость» вновь проявила себя как прекрасная площадка для обмена опытом между специалистами, работающими в области ЭМС, что указывает на целесообразность ежегодного проведения подобных мероприятий. В следующий раз конференцию планируется провести в Москве в мае 2021 года. ●
Отзывы читателей
