CC BY
19Системы управления, космическая навигация и связь
УДК 004.942
О. Е. Куликов, А. С. Шалумов ООО «CALS-технологии», Россия, Ковров
МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ БОРТОВОГО ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ С УЧЕТОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ
Рассматривается методика проектирования бортовых электронных средств, устойчивых к внешнему электромагнитному излучению. Показана важность обеспечения устойчивости к внешним электромагнитным воздействиям. Указываются преимущества проектирования аппаратуры по предложенной методике.
В связи с развитием электронной техники все большее значение приобретают проблемы, связанные с тем, что электронная аппаратура всех видов становится более восприимчивой к внешним электромагнитным помехам. Восприимчивость к помехам сегодня является основной проблемой многих электронных устройств, особенно тех, для которых обеспечение нормального функционирования является жизненно важным по причинам, связанным с безопасностью или экономикой. Электронное оборудование военных объектов (особенно бортовое) и транспорта является примерами причин первой категории, электронное оборудование банков и телекоммуникационных сетей - примерами причин второй категории [1].
В большинстве случаев на предприятиях ограничиваются формальным подходом к выполнению требований технических заданий и государственных стандартов в области электромагнитной совместимости (ЭМС). При требовании заказчика предоставить документы, подтверждающие соответствие параметров изделия стандартам по ЭМС, проводятся испытания, которые в большинстве случаев выявляют несоответствие этих параметров требованиям стандартов. После внесения изменений в конструкцию и электрическую схему изделия испытания повторяются вновь. И так продолжается до тех пор, пока не будут обеспе-
чены требования стандартов к помехоустойчивости и помехоэмиссии. На этот процесс уходит довольно много времени (от нескольких месяцев до нескольких лет) и тратятся значительные средства (стоимость испытаний составляет порядка сотни тысяч рублей).
Принимая во внимание вышеизложенное, авторами была разработана методика проектирования электронных средств, устойчивых к внешним электромагнитным воздействиям (см. рисунок).
Первой стадией этой методики является анализ требований на помехоустойчивость, предъявляемых отраслевыми, государственными и международными стандартами. Этот анализ должен быть осуществлен на стадии разработки технического задания (ТЗ) на изделие, в которое должны быть обязательно включены требования на устойчивость к внешним электромагнитным излучениям.
На второй стадии - стадии проектирования должны быть проанализированы все каналы ввода-вывода изделия (цифровые, аналоговые и питания). Существующие аналитические математические модели для расчета кабелей [2] дают менее точные результаты, чем численные методы. Для подобных расчетов созданы специализированные программные комплексы, такие как CST CABLE STUDIO и EMCoS Harness Studio.
^__Натурные испытания__j
Алгоритм методики проектирования электронных средств, устойчивых к электромагнитным излучениям
Решетневские чтения
Затем проводится проектирование корпуса изделия, отвечающего требованиям помехозащищенности. В зависимости от требований стойкости к механическим воздействиям корпус можно сделать цельнометаллическим, пластиковым с нанесенным токопро-водящим покрытием либо экранировать отдельные узлы его конструкции. Верификацию принятых конструктивных решений можно осуществлять с помощью целого ряда программ для расчета электромагнитных полей: Ansoft HFSS, Opera, EMCoS, CST MICROWAVE STUDIO.
Для того чтобы получить документы, подтверждающие соответствие изделия требованиям стандартов в области ЭМС, необходимы натурные испыта-
ния. Такие испытания проводятся в сертифицированных лабораториях.
При проектировании изделия по представленной методике вероятность успешного прохождения на -турных испытаний на ЭМС значительно возрастает, что позволяет в подавляющем большинстве случаев обойтись без проведения повторных испытаний и внесения изменений в изготовляемую продукцию.
Библиографические ссылки
1. Уильямс Т. ЭМС для разработчиков продукции. М. : Технологии, 2003.
2. Clayton P. R. Introduction to electromagnetic compatibility. 2nd ed. Hoboren, N. J. : Wiley-Inters-cience, 2006.
O. Ye. Kulikov, A. S. Shalumov CALS-technologies Ltd., Russia, Kovrov
METHOD OF DESIGNING OF AIRBORNE AVIONICS TAKING INTO ACCOUNT ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY
The method of designing of airborne avionics that are resistant to external electromagnetic radiation is described. The importance of providing of sustainability to external electromagnetic influences is shown. The advantages of equipment designing of the proposed method are shown.
© Куликов О. Е., Шалумов А. С., 2010
УДК 620.1.08
А. Т. Лелеков, Е. В. Величко
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕРМИСТОРОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ ЛИТИЙ-ИОННОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ
Обсуждаются пути повышения точности измерения мощности тепловыделения и разности температур с помощью термисторов.
В современных спутниках связи в качестве вторичных источников электропитания все чаще используют литий-ионные аккумуляторные батареи (ЛИАБ). Это связано с тем, что ЛИАБ имеют более высокие удельные энергетические характеристики по сравнению с никель-водородными аккумуляторными батареями (АБ). Однако обеспечение заданного срока активного существования (САС) ЛИАБ связано с соблюдением теплового режима АБ. Превышение пределов допустимых температур, установленных изготовителем, приводит к выходу батареи из строя [1]. При циклировании АБ выделяет тепло, что в свою очередь также приводит к повышению ее температуры, которое может способствовать разбалансу АБ КА по емкости и тем самым уменьшить глубину цикли-рования и САС.
Напрямую измерить мощность тепловыделения АБ КА нельзя, поэтому для данных целей применяются различные дифференциальные схемы измерения температуры с последующим пересчетом. Но во всех
схемах основное значение играет выбор термочувствительных элементов (датчиков). В качестве датчиков чаще всего используются термометры сопротивления (ТС). Это связано прежде всего с тем, что ТС имеют высокую точность технологической повторяемости параметров и практически линейную зависимость сопротивления от температуры (К-Г-характеристику). Но когда необходимо производить измерения в узком диапазоне температур, ТС сильно подвержены влиянию внешних факторов (электромагнитных помех), так как они имеют малые номинальные сопротивления и угол наклона К-Г-характеристики.
Для измерения температур в небольших диапазонах больше подходят термисторы (терморезисторы) -полупроводниковые резисторы с отрицательным температурным коэффициентом [2]. Для термистора характерны большой температурный коэффициент сопротивления (ТКС), в десятки раз превышающий этот коэффициент у металлов, а значит и у ТС, простота устройства, способность работать в различных клима-
