CC BY
21УДК 62-529
Алёшкин Никита Андреевич Aleshkin Nikita Andreevich
К.т.н., доцент кафедры инноватики и интегрированных систем качества
Ph. D., Associate Professor of the Department of Innovation and Integrated Quality Systems
Зидерер Юрий Дмитриевич Ziderer Yuri Dmitrievich
Студент
ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического
приборостроения»
Saint-Petersburg State University of Aerospace Instrumentation
ИННОВАЦИОННЫЙ РАДИОПОГЛОЩАЮЩИЙ МАТЕРИАЛ КАК ИНСТРУМЕНТ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ПРОЦЕССА
INNOVATIVE RADIO-ABSORBING MATERIAL AS A TOOL FOR ENSURING THE EFFECTIVENESS OF THE PROCESS
Аннотация. В статье рассмотрена проблема использования производственными предприятиями отечественной промышленности, осуществляющих полный технологический цикл изготовления высокоточной продукции с последующим комплексом испытаний, зарубежных аналогов радиопоглощающего материала (РПМ), которые не позволяют добиться желаемого уровня результативности процесса испытаний на электромагнитную совместимость (ЭМС), по сравнению с предлагаемой разработкой. Авторами сформулированы предложения по модернизации производственного процесса изготовления электрорадиоизделий в условиях импортозамещения, микроминиатюризации и необходимости обеспечения заданных характеристик качества, надежности, энергопотребления, за счет внедрения инновационного радиопоглощающего материала для повышения качественных показателей процесса испытаний на ЭМС.
Abstract: The article deals with the problem of using foreign analogues of radio-absorbing material (RAM) by manufacturing enterprises of the domestic industry, which carry out a full technological cycle of manufacturing high-precision products with a subsequent set of tests, which do not allow achieving the desired level of effectiveness of the electromagnetic compatibility (EMC) testing process, in comparison with the proposed development. The authors formulate proposals for the modernization of the production process of manufacturing electrical and radio products in the context of import substitution, microminiaturization and the need to ensure the specified characteristics of quality, reliability, energy consumption, through the introduction of innovative radio-absorbing material to improve the quality of the EMC testing process.
Ключевые слова. радиопоглощающий материал, производственный процесс, испытания на электромагнитную совместимость, безэховые экранированные камеры, импортозамещение
Key words: radio-absorbing material, production process, electromagnetic compatibility tests, anechoic shielded chambers, import substitution.
Электрорадиоизделия (ЭРИ) в процессе функционирования создают вокруг себя переменные электромагнитные и постоянные магнитные и электрические помехи в широком диапазоне частот. Помехи распространяются от ЭРИ как по проводам, так и посредством излучения. Уровень этих полей регламентирован нормативной документацией (ГОСТ, ОСТ, КТ), поскольку при превышении нормативов возможна неустойчивая работа расположенных рядом
III Международная научно-практическая конференция
ЭРИ. Для исключения влияния внешних помех и неоднородностей окружающего пространства на результаты измерений все работы должны проходить в безэховой экранированной камере (БЭК).
Тестирование на ЭМС является важным этапом в разработке любого ЭРИ от нагревательных приборов до самых сложных СВЧ-устройств. В оборонной и аэрокосмической отраслях тестирование на ЭМС для радиоэлектронной и электротехнической аппаратуры является строго обязательным и регламентируется отечественными и международными стандартами [1].
Наиболее востребованными являются испытания на ЭМС в высоком диапазоне частот (от 1,5 ГГц). Для проведения таких испытаний промышленные предприятия радиоэлектронной отрасли используют БЭК, обеспечивающие снижение уровня переотражения электромагнитных волн от экрана. Это позволяет проводить комплексные испытания, имитирующие свободное пространство [2]. В комплектацию БЭК включают оснащение камеры пирамидальным РПМ. В свою очередь, РПМ представляют собой особый класс материалов, состав и структура которых обеспечивают эффективное поглощение электрической энергии (в результате преобразования ее в другие виды энергии, главным образом в тепловую) в диапазоне радиоволн.
Отечественные предприятия радиоэлектронной промышленности в основном используют зарубежные аналоги РПМ и БЭК, поскольку собственное производство составляющих частей не пользуется популярностью.
В качестве наиболее схожих по техническим характеристикам можно выделить следующие модели РПМ:
- БИР-12РСЬ - производитель США;
- БЛ-300 - производитель КНР;
- ТОРЛ-39 - производитель республика Беларусь.
Рисунок 1 иллюстрирует распределение в процентном соотношении уровня применимости отечественными предприятиями РПМ для оснащения испытательных лабораторий или БЭК.
Доля рынка РПМ в РФ
050% 045% 040% 035% 030% 025% 020% 015% 010% 005% 000%
045%
029%
021%
005%
Америка Китай Белоруссия
Рис. 1. - Доля рынка РПМ 2020
Др. производства
Популярность конкурента из КНР (SEATTLE ELECTRONICS MANUFACTURING GROUP (HK) CO., LTD.) на отечественном рынке обусловлена невысокой стоимостью продукции и ее доставки, однако, данный аналог имеет сравнительно небольшой срок службы.
Вместе с тем, аналог из США (ETS-Lindgren Inc.) обладает высокими качественными характеристиками и надежностью эксплуатации, но отличается при этом значительными затратами, связанными с обеспечением доставки заказчику.
Белорусский аналог (Научно-исследовательское учреждение Институт прикладных физических проблем имени А.Н. Севченко Белорусского государственного университета) имеет удовлетворительные качественные характеристики, но цена приобретения выше среднерыночной.
Сравнительная характеристика различных моделей РПМ активно применяемых в технологическом процессе проведения испытаний на ЭМС представлена в таблице 1.
Модель Размер основания, мм Количест во пирамид Вес, кг/м2 Общая высота, мм Высота основания, мм Высота пирамиды, мм Ширина пирамиды, мм
Разработанная модель (ИР-300) 450x450 6x6 8,5 300 60 240 90
EHP-12PCL, США 610x610 6x6 9,5 311 57 254 102
SA-300, КНР 500x500 5x5 9 300 60 240 100
TOPA-39, р. Беларусь 470x470 4x4 9,2 390 80 310 117,5
Разрабатываемая инновационная модель, проиллюстрирована на рис.2 и представляет собой РПМ нерезонансного объёмного типа, как наиболее перспективного и дающего большие возможности для улучшения параметров поглощения электромагнитного излучения. Модель отличается оптимальной концентрацией углеродного наполнителя коллоидного типа в изначальном растворе, а также отлажен процесс пропитки материла. Дополнительно для повышения огнестойкости в состав наполнителя были включены антипирены, что сделало РПМ трудногорючим (не поддерживает горение).
Рис. 2. Пример исполнения разработанной модели ИР - 300 (15X15)
III Международная научно-практическая конференция
Одним из качественных показателей РПМ является характеристика поглощения электромагнитных волн, так как это основной показатель, отвечающий за преобразование электромагнитных волн в тепловую энергию.
Количественно поглощение определяется по формуле, согласно закону Бугера — Ламберта — Бера, в котором говорится, что интенсивность волн, распространяющихся в поглощающей среде, спадает с расстоянием:
где, I и 10 — интенсивности излучения (в данной точке и в точке х = 0), к — показатель поглощения, ах — координата вдоль направления распространения излучения [3].
В таблице 2 приведена сравнительная характеристика по показателю «характеристика поглощения» разработанной модели и зарубежных аналогов в зависимости от длины поглощённой волны [4].
Таблица 2. Характеристика поглощения на определенных частотах:
Модель 1-2 ГГц 2-4 ГГц 4-8 ГГц 8-12 ГГц 12-18ГГц 18-40ГГц
Разработанная модель (ИР-300) -35Дб -40Дб -53Дб -55Дб -55Дб -55Дб
EHP-12PCL, США -35Дб -40Дб -45Дб -50Дб -50Дб -50Дб
SA-300, КНР -33Дб -40Дб -50Дб -50Дб -50Дб -50Дб
TOPA-39, р. Беларусь -35Дб -40Дб -45Дб -50Дб -50Дб -50Дб
На основании проведенного исследования и данных сравнительного анализа разработанной модели и рассматриваемых аналогов можно сделать вывод о том, что в случае применения предлагаемого образца качественные показатели по параметрам отражения волн при нормальном падении на рабочую поверхность характеризуются нахождением в требуемых пределах, задаваемых нормативной и технической документацией. Невозможно повысить качество технологического процесса проведения испытаний на ЭМС, внедряя инновационные программно-аппаратные комплексы без оснащения БЭК современными и качественными материалами, в то же время установка различных зарубежных РПМ приводит не только к высоким финансовым затратам, но и зависимости от иностранных поставщиков в случае необходимости ремонта или замены [5]. В этой связи особенно актуальным является разработка отечественного продукта, соответствующего требованиям ГОСТ, а также превышающем по качественным характеристикам иностранные аналоги.
Библиографический список:
1. ГОСТ 30381-95. Совместимость технических средств электромагнитная. Поглотители электромагнитных волн для экранированных камер. Общие технические условия // М.: ИПК Издательство стандартов, 2005, С.23.
2. Управление инновационными проектами. Учебное пособие в 2-х частях [Текст] / Под общ. ред. проф. И.Л. Туккеля. СПб.: СПбГТУ. - 2000. - 232 с.
3. Бендиков, М.А. Высокотехнологичный сектор промышленности России: состояние, тенденции, механизмы инновационного развития [Текст]: Монография/ М.А.Бендиков, И.Э. Фролов. - М.: Наука, 2007. -375 с.
4. Инженерная экономика [Текст]: учебник /В.В. Кочетов, А.А. Колобов, И.Н. Омельченко; под ред. А.А. Колобова, А.И. Орлова. -М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 320 с.
5. Алёшкин, Н.А. Автоматическое управление микроклиматом в производственных помещениях на основе реализации процедур нечеткого регулирования/ Н.А. Алёшкин// Изв. вузов: Приборостроение.2016.Т.59. №9.С.787-789.
© Н.А. Алёшкин, Ю.Д. Зидерер, 2021
УДК 004
Антониади Константин Сергеевич Antoniadi Konstantin Sergeevich
Студент Student
Ковалева Ксения Александровна Kovaleva Ksenia Alexandrovna
Кандидат экономических наук,
Доцент PhD in Economics, Docent
Кубанский государственный аграрный университет имени И. Т. Трубилина Kuban State Agrarian University named after I.T. Trubilin
ТЕНДЕНЦИИ ПРИМЕНЕНИЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ПО ЛИЦУ В СИСТЕМАХ БЕЗОПАСНОСТИ
TRENDS IN FACE IDENTIFICATION IN SECURITY SYSTEMS
Аннотация, в данной статье рассказывается о популярности использования технологии идентификации по лицу в системах безопасности.
Abstract: this article discusses the popularity of face identification technology in security systems.
Ключевые слова: безопасность, идентификация по лицу, смартфоны. Key words: security, face identification, smartphones.
Не секрет, что технологии проникают в каждый уголок жизни человека: ракеты, с помощью которых запускают людей в космос, беспилотные
