Применение радиопоглощающих материалов для ослабления высокочастотных помех в электрических цепях электротехнических комплексов летательных аппаратов
Ключевые слова:
радиопоглощающие материалы, высокочастотные помехи, электротехнические комплексы, летательные аппараты
Аннотация
Высокочастотные кондуктивные электромагнитные помехи наводятся в электрических цепях электротехнических комплексов летательных аппаратов под воздействием внешних техногенных электромагнитных полей, проникающих в конструкцию через радиопрозрачные части корпуса. Для ослабления воздействия наведенных в двухпроводных линиях электрических жгутов и электрических цепях электротехнических комплексов высокочастотных кондуктивных помех на чувствительные полупроводниковые элементы и интегральные микросхемы бортовых приборов и устройств используются фильтры низкой частоты на сосредоточенных элементах. На высоких частотах в электрических цепях фильтров могут возникать резонансные явления, которые ухудшают возможности фильтров ослаблять кондуктивные помехи. Ослабление высокочастотных кондуктивных помех и устранение путей их распространения в двухпроводных линиях электрических жгутов и электрических цепях бортовых приборов и устройств электротехнических комплексов может быть достигнуто путем применения радиопоглощающих материалов. Кондуктивные электромагнитные помехи в двухпроводных линиях на частоте более 1000 МГц создают высокочастотные электромагнитные поля. Размещение радиопоглощающих материалов в непосредственной близости от проводников двухпроводных линий позволяет ослабить высокочастотные кондуктивные помехи путем поглощения энергии создаваемых ими электромагнитных полей. Приведенные результаты экспериментальных исследований позволяют оценить эффективность ослабления высокочастотных кондуктивных помех на частотном диапазоне 0,1–3000 МГц путем использования радиопоглощающих материалов.
Литература
1. Кечиев Л.Н. Экранирование радиоэлектронной аппаратуры. Инженерное пособие. М.: Грифон, 2019, 722 с.
2. Ковалева Т.Ю. и др. Радиопоглощающие материалы для покрытия электронных средств спецтехники. – 27 междунар. конф. “Электромагнитное поле и материалы. Фундаментальные физические исследования”, 2015, с. 431–436.
3. Tamminen A., et al. Transmittance and Monostatic Reflectivity of Radar Absorbing Materials for CATR. – The 2nd European Conf. on Antennas and Propagation, 2007, DOI:10.1049/ic.2007.1561.
4. Gevorkyan A.V., Privalova T. Yu. The Radiation Characteristics of 3.43: 1 Bandwidth Dipole Antenna with Radar Absorbing Material. – IEEE Radio and Antenna Days of the Indian Ocean, 2018,DOI:10.23919/RADIO.2018.8572346.
5. Anyutin N.V., Titarenko A.V., Elizarov S.V. Justification of the Conditions of Reproducible Measured Characteristics of Radio Absorbing Materials in Free Space. – Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves 2017, DOI:10.1109/RSEMW.2017.8103597.
6. Zhang Ch., et al. Application of radar absorbing material in design of metal space frame radomes. – Cross Strait Quad-Regional Radio Science and Wireless Technology Conf., 2011, DOI:10.1109/CSQRWC.2011.6036926.
7. Budai A.G., et al. Influence of Gratings Made from Conducting Wire Elements on Electromagnetic Properties of Radio Absorbing Coating. – 20th Int. Crimean Conf. "Microwave & Telecommunication", 2010, DOI:10.1109/CRMICO.2010.5632971.
8. Zhukov P.A., Kirillov V.Yu. The Use of Radio Absorbing Materials for Electronic Devices. – 2020 International Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering (REEPE), 2020, DOI:10.1109/REEPE49198.2020.9059210.
9. Zhukov P.A., Kirillov V.Yu. The Application of Radio Absorbing Material to Reduce Interference Emissions from Instruments and Devices of Spacecraft Electrical System. – IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 18th International Conference AviaSpace-2019, 2020, vol. 868, DOI:10.1088/1757-899X/868/1/012009.
10. Гетманец А.Н. и др. Передача наведенных электромагнитными полями токов и напряжений по цепям связи. – Технологии электромагнитной совместимости, 2020, № 3 (74), с. 3–24.
11. Ott H.W. Electromagnetic Compatibility Engineering. John Wiley & Sons, Inc., 2009, 872 p.
12. Гизатуллин З.М., Чермошенцев С.Ф. Моделирование электромагнитных помех в неэкранированной витой паре при внешнем гармоническом электромагнитном воздействии. – Информационные технологии, 2010, № 6, с. 2–7.
13. Noise, Сross-talk, Jitter, Skew and EMI. Section 6. Backplane Designer’s guide. Fairchild Semiconductor Corporation MS500736, 2002, 11 p.
14. Hill D. Cavcey K. Johnk R. Cross-Talk Between Microstrip Transmission Lines. – IEEE Transactions on EMC, 1994, vol. 36, No. 4, pp. 314–321, DOI:10.1109/15.328861.
15. Brooks D. Signal Integrity Issues and Printed Circuit Board design. Prentice Hall PTR, 2003, 432 p.
16. Нгуен Ван Тай., Кириллов В.Ю. Перекрестные помехи в электрических соединителях. – Электричество, 2021, № 3, с. 54–59.
17. Кечиев Л.Н. Печатные платы и узлы гигабитной электроники. М.: Грифон, 2017, 423 с.
18. Барнс Дж. Электронное конструирование: Методы борьбы с помехами. М.: Мир, 1990, 238 с.
19. Кириллов В.Ю. и др. Термостойкий радиопоглощающий материал для уменьшения помехоэмиссии и ослабления резонансных явлений бортовых приборов и устройств космических аппаратов. – Известия РАН. Серия физическая, 2021, т. 85, № 11, с. 1573–1576.
#
1. Kechiev L.N. Ekranirovanie radioelektronnoy apparatury. In-zhenernoe posobie (Shielding of Electronic Equipment. Engineering Manual). М.: Grifon, 2019, 722 p.
2. Kovaleva Т.Yu., et al. 27 mezhdunar. konf. “Elektromagnitnoe pole i materialy. Fundamental'nye fizicheskie issledovaniya” (27 Inter-national Conf. "Electromagnetic Field and Materials. Fundamental Physical Research”), 2015, pp. 431–436.
3. Tamminen A., et al. Transmittance and Monostatic Reflectivity of Radar Absorbing Materials for CATR. – The 2nd European Conf. on Antennas and Propagation, 2007, DOI:10.1049/ic.2007.1561.
4. Gevorkyan A.V., Privalova T. Yu. The Radiation Characteristics of 3.43: 1 Bandwidth Dipole Antenna with Radar Absorbing Material. – IEEE Radio and Antenna Days of the Indian Ocean, 2018, DOI:10.23919/RADIO.2018.8572346.
5. Anyutin N.V., Titarenko A.V., Elizarov S.V. Justification of the Conditions of Reproducible Measured Characteristics of Radio Absorbing Materials in Free Space. – Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves 2017, DOI:10.1109/RSEMW.2017.8103597.
6. Zhang Ch., et al. Application of radar absorbing material in design of metal space frame radomes. – Cross Strait Quad-Regional Radio Science and Wireless Technology Conf., 2011, DOI:10.1109/CSQRWC.2011.6036926.
7. Budai A.G., et al. Influence of Gratings Made from Conducting Wire Elements on Electromagnetic Properties of Radio Absorbing Coating. – 20th Int. Crimean Conf. "Microwave & Telecommunication", 2010, DOI:10.1109/CRMICO.2010.5632971.
8. Zhukov P.A., Kirillov V.Yu. The Use of Radio Absorbing Materials for Electronic Devices. – 2020 International Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering (REEPE), 2020, DOI:10.1109/REEPE49198.2020.9059210.
9. Zhukov P.A., Kirillov V.Yu. The Application of Radio Absorbing Material to Reduce Interference Emissions from Instruments and Devices of Spacecraft Electrical System. – IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 18th International Conference AviaSpace-2019, 2020, vol. 868, DOI:10.1088/1757-899X/868/1/012009.
10. Getmanets A.N., et al. Tekhnologii elektromagnitnoy sovmesti-mosti – in Russ. (Electromagnetic Compatibility Technologies), 2020, No. 3 (74), pp. 3–24.
11. Ott H.W. Electromagnetic Compatibility Engineering. John Wiley & Sons, Inc., 2009, 872 p.
12. Gizatullin Z.M., Chermoshentsev S.F. Informatsionnye tekhnologii – in Russ. (Information Technologies), 2010, No. 6, pp. 2–7.
13. Noise, Сross-talk, Jitter, Skew and EMI. Section 6. Backplane Designer’s guide. Fairchild Semiconductor Corporation MS500736, 2002, 11 p.
14. Hill D. Cavcey K. Johnk R. Cross-Talk Between Microstrip Transmission Lines. – IEEE Transactions on EMC, 1994, vol. 36, No. 4, pp. 314–321, DOI:10.1109/15.328861.
15. Brooks D. Signal Integrity Issues and Printed Circuit Board design. Prentice Hall PTR, 2003, 432 p.
16. Nguen Van Tay., Kirillov V.Yu. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2021, No. 3, pp. 54–59.
17. Kechiev L.N. Pechatnye platy i uzly gigabitnoy elektroniki (Printed Circuit Boards and Nodes of Gigabit Electronics). М.: Grifon, 2017, 423 p.
18. Barns J. Elektronnoe konstruirovanie: Metody bor'by s pomekhami (Electronic Design: Antiinterference Methods). М.: Мir, 1990, 238 p.
19. Kirillov V.Yu., et al. Izvestiya RAN. Seriya fizicheskaya – in Russ. (News of the Russian Academy of Sciences. Physical Series), 2021, vol. 85, No. 11, pp. 1573–1576.
2. Ковалева Т.Ю. и др. Радиопоглощающие материалы для покрытия электронных средств спецтехники. – 27 междунар. конф. “Электромагнитное поле и материалы. Фундаментальные физические исследования”, 2015, с. 431–436.
3. Tamminen A., et al. Transmittance and Monostatic Reflectivity of Radar Absorbing Materials for CATR. – The 2nd European Conf. on Antennas and Propagation, 2007, DOI:10.1049/ic.2007.1561.
4. Gevorkyan A.V., Privalova T. Yu. The Radiation Characteristics of 3.43: 1 Bandwidth Dipole Antenna with Radar Absorbing Material. – IEEE Radio and Antenna Days of the Indian Ocean, 2018,DOI:10.23919/RADIO.2018.8572346.
5. Anyutin N.V., Titarenko A.V., Elizarov S.V. Justification of the Conditions of Reproducible Measured Characteristics of Radio Absorbing Materials in Free Space. – Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves 2017, DOI:10.1109/RSEMW.2017.8103597.
6. Zhang Ch., et al. Application of radar absorbing material in design of metal space frame radomes. – Cross Strait Quad-Regional Radio Science and Wireless Technology Conf., 2011, DOI:10.1109/CSQRWC.2011.6036926.
7. Budai A.G., et al. Influence of Gratings Made from Conducting Wire Elements on Electromagnetic Properties of Radio Absorbing Coating. – 20th Int. Crimean Conf. "Microwave & Telecommunication", 2010, DOI:10.1109/CRMICO.2010.5632971.
8. Zhukov P.A., Kirillov V.Yu. The Use of Radio Absorbing Materials for Electronic Devices. – 2020 International Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering (REEPE), 2020, DOI:10.1109/REEPE49198.2020.9059210.
9. Zhukov P.A., Kirillov V.Yu. The Application of Radio Absorbing Material to Reduce Interference Emissions from Instruments and Devices of Spacecraft Electrical System. – IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 18th International Conference AviaSpace-2019, 2020, vol. 868, DOI:10.1088/1757-899X/868/1/012009.
10. Гетманец А.Н. и др. Передача наведенных электромагнитными полями токов и напряжений по цепям связи. – Технологии электромагнитной совместимости, 2020, № 3 (74), с. 3–24.
11. Ott H.W. Electromagnetic Compatibility Engineering. John Wiley & Sons, Inc., 2009, 872 p.
12. Гизатуллин З.М., Чермошенцев С.Ф. Моделирование электромагнитных помех в неэкранированной витой паре при внешнем гармоническом электромагнитном воздействии. – Информационные технологии, 2010, № 6, с. 2–7.
13. Noise, Сross-talk, Jitter, Skew and EMI. Section 6. Backplane Designer’s guide. Fairchild Semiconductor Corporation MS500736, 2002, 11 p.
14. Hill D. Cavcey K. Johnk R. Cross-Talk Between Microstrip Transmission Lines. – IEEE Transactions on EMC, 1994, vol. 36, No. 4, pp. 314–321, DOI:10.1109/15.328861.
15. Brooks D. Signal Integrity Issues and Printed Circuit Board design. Prentice Hall PTR, 2003, 432 p.
16. Нгуен Ван Тай., Кириллов В.Ю. Перекрестные помехи в электрических соединителях. – Электричество, 2021, № 3, с. 54–59.
17. Кечиев Л.Н. Печатные платы и узлы гигабитной электроники. М.: Грифон, 2017, 423 с.
18. Барнс Дж. Электронное конструирование: Методы борьбы с помехами. М.: Мир, 1990, 238 с.
19. Кириллов В.Ю. и др. Термостойкий радиопоглощающий материал для уменьшения помехоэмиссии и ослабления резонансных явлений бортовых приборов и устройств космических аппаратов. – Известия РАН. Серия физическая, 2021, т. 85, № 11, с. 1573–1576.
#
1. Kechiev L.N. Ekranirovanie radioelektronnoy apparatury. In-zhenernoe posobie (Shielding of Electronic Equipment. Engineering Manual). М.: Grifon, 2019, 722 p.
2. Kovaleva Т.Yu., et al. 27 mezhdunar. konf. “Elektromagnitnoe pole i materialy. Fundamental'nye fizicheskie issledovaniya” (27 Inter-national Conf. "Electromagnetic Field and Materials. Fundamental Physical Research”), 2015, pp. 431–436.
3. Tamminen A., et al. Transmittance and Monostatic Reflectivity of Radar Absorbing Materials for CATR. – The 2nd European Conf. on Antennas and Propagation, 2007, DOI:10.1049/ic.2007.1561.
4. Gevorkyan A.V., Privalova T. Yu. The Radiation Characteristics of 3.43: 1 Bandwidth Dipole Antenna with Radar Absorbing Material. – IEEE Radio and Antenna Days of the Indian Ocean, 2018, DOI:10.23919/RADIO.2018.8572346.
5. Anyutin N.V., Titarenko A.V., Elizarov S.V. Justification of the Conditions of Reproducible Measured Characteristics of Radio Absorbing Materials in Free Space. – Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves 2017, DOI:10.1109/RSEMW.2017.8103597.
6. Zhang Ch., et al. Application of radar absorbing material in design of metal space frame radomes. – Cross Strait Quad-Regional Radio Science and Wireless Technology Conf., 2011, DOI:10.1109/CSQRWC.2011.6036926.
7. Budai A.G., et al. Influence of Gratings Made from Conducting Wire Elements on Electromagnetic Properties of Radio Absorbing Coating. – 20th Int. Crimean Conf. "Microwave & Telecommunication", 2010, DOI:10.1109/CRMICO.2010.5632971.
8. Zhukov P.A., Kirillov V.Yu. The Use of Radio Absorbing Materials for Electronic Devices. – 2020 International Youth Conference on Radio Electronics, Electrical and Power Engineering (REEPE), 2020, DOI:10.1109/REEPE49198.2020.9059210.
9. Zhukov P.A., Kirillov V.Yu. The Application of Radio Absorbing Material to Reduce Interference Emissions from Instruments and Devices of Spacecraft Electrical System. – IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 18th International Conference AviaSpace-2019, 2020, vol. 868, DOI:10.1088/1757-899X/868/1/012009.
10. Getmanets A.N., et al. Tekhnologii elektromagnitnoy sovmesti-mosti – in Russ. (Electromagnetic Compatibility Technologies), 2020, No. 3 (74), pp. 3–24.
11. Ott H.W. Electromagnetic Compatibility Engineering. John Wiley & Sons, Inc., 2009, 872 p.
12. Gizatullin Z.M., Chermoshentsev S.F. Informatsionnye tekhnologii – in Russ. (Information Technologies), 2010, No. 6, pp. 2–7.
13. Noise, Сross-talk, Jitter, Skew and EMI. Section 6. Backplane Designer’s guide. Fairchild Semiconductor Corporation MS500736, 2002, 11 p.
14. Hill D. Cavcey K. Johnk R. Cross-Talk Between Microstrip Transmission Lines. – IEEE Transactions on EMC, 1994, vol. 36, No. 4, pp. 314–321, DOI:10.1109/15.328861.
15. Brooks D. Signal Integrity Issues and Printed Circuit Board design. Prentice Hall PTR, 2003, 432 p.
16. Nguen Van Tay., Kirillov V.Yu. Elektrichestvo – in Russ. (Electricity), 2021, No. 3, pp. 54–59.
17. Kechiev L.N. Pechatnye platy i uzly gigabitnoy elektroniki (Printed Circuit Boards and Nodes of Gigabit Electronics). М.: Grifon, 2017, 423 p.
18. Barns J. Elektronnoe konstruirovanie: Metody bor'by s pomekhami (Electronic Design: Antiinterference Methods). М.: Мir, 1990, 238 p.
19. Kirillov V.Yu., et al. Izvestiya RAN. Seriya fizicheskaya – in Russ. (News of the Russian Academy of Sciences. Physical Series), 2021, vol. 85, No. 11, pp. 1573–1576.
