Індуктивні перешкоди (випромінювана перешкода), Gauss Instruments
У сфері електромагнітної сумісності однією з основних завдань є визначення впливу устаткування електромагнітних перешкод (ЭМП). Існує досить багато підходів до класифікації ЕМП: залежно від джерела їх виникнення, середовища розповсюдження та ін.
Середовище поширення індуктивних перешкод
По середовищі поширення електромагнітні перешкоди поділяються на індуктивні та кондуктивні.
Індуктивні перешкоди поширюються як електромагнітних полів у непровідних середовищах. Вони називаються також випромінюваними, або випромінюваними перешкодами.
Розподіл індуктивних ЕМП
Індуктивні електромагнітні перешкоди поділяються на:
- низькочастотні (НЧ) випромінювані;
- високочастотні (ВЧ) випромінювані.
Виникнення та вплив
Індуктивні перешкоди є результатом дії сильного магнітного поля, що діє за принципом генератора. У результаті провіднику може виникнути струм із відносно низьким імпедансом, і процес передачі сигналу порушиться. Варто зазначити, що індуктивні перешкоди можуть бути досить потужними для того, щоб відбулося увімкнення або відключення приладів.
Індуктивні перешкоди характеризуються відсутністю постійної складової частоти, яка може коливатися від найнижчих і найвищих меж (понад 500 МГц).
Сценарії впливу електромагнітних перешкод
Розглянемо кілька основних сценаріїв впливу електромагнітних перешкод.
Дія індуктивних електромагнітних перешкод, що наводять індуктивні ЕМП в інформаційних мережах
ЕРС перешкодистворюється під впливом зовнішнього електромагнітного поля (індуктивний механізм):
З'явившись у провідних комунікаціях, електромагнітні перешкоди потрапляють на входи апаратури. А подальша їхня дія відрізняється залежно від частоти. Найбільшу небезпеку становлять ЕМП, що знаходяться на одній з робочими сигналами частоті, так як зазвичай вони пройдуть вхідні фільтри і обробляються подібно до корисних сигналів. Як результат, у каналі передачі зростає кількість помилок, а часом можливе і фізичне пошкодження окремих елементів тракту.
Якщо ЕМП лежать поза робочою частотною смуги, то найчастіше вони впливають на схемні елементи поблизу входів апаратури. При якісній апаратурі такими елементами найчастіше виступають фільтри та інші спеціальні пристрої, що обмежують перенапругу. Як наслідок, основна загроза полягає у можливому пошкодженні даних елементів, але робоча апаратура при цьому безперебійно продовжує працювати.
У випадку високочастотних ЕМП, які також лежать поза робочою частотною смугою, сукупність індуктивних і ємнісних зв'язків забезпечує проходження таких перешкод через захисні елементи, а, отже, і проникнення вглиб робочої апаратури.
Спотворення сигналів в антенних ланцюгах
Це стосується радіоелектронної апаратури. Виникнення перешкод відбувається за аналогією з індуктивним механізмом (див. рисунок вище): електромагнітним полем перешкоди індукується ЕРС перешкоди в антенних ланцюгах. Зазначимо, що найчастіше амплітуди перешкод, що наводяться таким чином, незначні, щоб завдати шкоди вхідним фільтрам апаратури. Загрозу становлять переважно ті перешкоди, робоча частота яких збігається з робочою частотою апаратури.
Попадання перешкод на входиживлення апаратури
Механізмів, за якими в ланцюгах живлення обладнання виникають перешкоди, досить багато. Пояснюється це зазвичай великою довжиною мережі живлення, яка поєднує різних споживачів. Механізм, описаний для інформаційних мереж індукування ЕРС зовнішнім полем, а потім проникненню перешкоди через загальний опір, в даному випадку також діє.
Крім цього, кожен споживач із загальної мережі живлення своєю роботою вносить спотворення у форми кривих струму та напруги у цій мережі. Також як перешкоди може розглядатися постійне відхилення від номінальних значень напруги та частоти живлення через навантаження мережі, роботи в аварійному режимі енергосистеми та ін.
Безпосередній вплив зовнішніх полів на внутрішні ланцюги апаратури
Найчастіше така ситуація спостерігається у двох випадках:
- апаратура не має екрануючого корпусу;
- екрануючий корпус є, але недостатньо його властивостей, що екранують.
Внаслідок цього всередині апаратури відбувається наведення ЕРС перешкоди. І якщо ця ЕРС є великою, може відбутися порушення роботи обладнання. Найбільша небезпека криється з боку високочастотних перешкод, оскільки низькочастотні перешкоди впливають не так на саму апаратуру, але в її провідні комунікації.