CC BY
283
Устойчивость электрорадиоизделий к магнитным полям
Рассмотрена устойчивость полупроводниковых электрорадиоизделий электронной техники к внешним постоянным переменным, импульсным магнитным и электромагнитным полям, на стенде имитирующем на Земле в производственном помещении воздействие магнитного поля в открытом космическом пространстве. Обоснована, в условиях эксплуатации в открытом космическом пространстве, возможность воздействия магнитных полей на штатные устройства и полупроводниковые электрорадиоизделия электронной техники. Показано, что на устройства, размещенные на антенных панелях воздействует суммарное магнитное поле с изменяющимся вектором напряженности. Представлен разработанный и изготовленный стенд для создания постоянных переменных, импульсных магнитных и электромагнитных полей, обеспечивающий имитацию воздействия магнитными полями Земли и электромагнитными полями, создаваемыми магнитными системами, размещенными на антенных панелях космического аппарата. На габаритном массовом электрическом эквиваленте антенной панели со штатным размещением полупроводниковых электрорадиоизделий электронной техники проведены исследования и анализ влияния магнитных и электромагнитных полей на электрофизические свойства транзистора как базового элемента радиоэлектронной аппаратуры. Юкневые слона: кжтчежое пространство, Показано, что устройства, выполненные на полупроводниковых элементах и размещенные на
электрорадиоиздэлия/ магнитное поле, эквиваленте антенной панели космического аппарата, устойчивы к воздействию постоянного,
стюзоус^оичтоаъ, полупров°рник медленно меняющегося и с определенными значениями напряженности импульсного магнитного поля.
Хлопов Б.В.,
ФГУП "ЦНИРТИ им. аксі^миш А.И. SepC,
начальник нayчнo-тeхничecкoгo сідла, дс^єнг, к.т.н., члєн кoррecпoндeит РАЕН,
Введение
Исследование устойчивости современных электрорадиоизделий (ЭРИ) электронной техники (ЭТ) на полупроводниковых элементах к внешним постоянным, переменным и импульсным магнитным полям имеет важное значение для определения условий надежной эксплуатации в открытом космическом пространстве (КП). Характерной чертой условий эксплуатации в космосе является воздействие магнитных полей (МП) в радиационных условиях с низкой мощностью поглощения.
Это приводит к некоторым специфическим особенностям деградации технических характеристик ЭРИ ЭТ и делает актуальной проблему обеспечения надежности работы1 радиоэлектронной аппаратуры! (РЭА) при работе в составе космических аппаратов (КА) в условиях воздействия МП и ионизирующих излучений. В открытом КП на ЭРИ ЭТ, размещенные на антенных панелях в не экранированном отсеке воздействуют как правило, совмещенные МП магнитных систем управления КА и МП Земли. Эти воздействия обуславливают необходимость проверки на Земле устойчивости ЭРИ ЭТ при облучении идентичными МП в условиях, приближенных или соответствующих эксплуатационным в открытом КП.
1. Основные внешние факторы, воздействующие на полупроводниковые ЭРИ РЭА КА
При эксплуатации полупроводниковые ЭРИ РЭА КА подвергаются, в ограниченном КП, воздействию МП Земли, которое можно условно разделить на две части. Основная часть обусловлена процессами, происходящими в земном ядре. Постоянное геомагнитное поле Земли, имеющее значение до 0,70 Эрст [1], связанное с ядром Земли и ее корой, медленно меняется во времени. Одновременно меняются значения МП Земли в связи с вращением Земли вокруг Солнца и движением Луны вокруг Земли. Эти изменения находятся в пределах от 33,4 до 55,7 А/м.
Ионосферно-магнитные вариации во время солнечного затмения сопровождаются заметными изменениями параметров ионосферы!. Изменение параметров в Е-слое ионосферы! приводит к изменению ионосферной проводимости, что сказывается на параметрах ионосферных токов и, следовательно, может отражаться на 64 вариациях МП Земли. Солнце постоянно выбрасывает потоки заряженных частиц, которые, встречая на своем пути геомагнитное поле Земли, обтекают его и дополнительно изменяют значение напряженности, точное направление вектора и придают ему овальную форму. Увеличение солнечной активности приводит к магнитным бурям, во время которых наблюдаются интенсивные изменения значений напряженности МП в отдельных локальных областях околоземной орбиты! (в районе полюсов). Геомагнитные и ионосферные бури увеличивают плотность потока рентгеновского излучения, а также пульсации и микро-
пульсации различных сверхнизкочастотных электромагнитных волн и других, сопровождающих это явление, факторов. Искусственно созданные пространственно направленные МП с большими значениями напряженности, суммируясь с геомагнитным полем Земли, могут влиять на технические характеристики аппаратной электромагнитной системы 1<А и изменять его ориентацию в KR на около земной орбите.
Проведены исследования, посвященные влиянию геомагнитных возмущений на качество функционирования современных спутниковых радионавигационных систем (СРНС) — американской GPS [2] и российской ГЛОНАСС [3,4]. В работах [5,6] отмечается, что в условиях геомагнитных возмущений при значениях напряженности около Н = 400 А/м изменяющегося МП может снижаться точность позиционирования приемников GPS [7,8], являющаяся одним из основных показателей качества функционирования системы GPS. Причем этот эффект наблюдается не только на экваторе и в полярной зоне [9, 10, 11].
2. Аппаратные электромагнитные системы, воздействующие на ЭРИ ЭТ
В состав «А входит магнитная система управления KA Принцип действия магнитных систем управления ХА с электромагнитными устройствами основан на формировании магнитного момента, взаимодействие которого с МП Земли создает внешний управляющий магнитный момент [12]. Этот режим характеризуется тем, что при его реализации интенсивность работы магнитной системы может изменяться в зависимости от величины кинетического момента и в рабочем режиме с помощью аппаратных
средств создавать МП, воздействующие на ЭРИ, размещенные на антенных панелях в открытом КП. Электромагнитные системы1 управления КА состоят из нескольких соленоидов. Каждый соленоид представляет собой электромагнитную цилиндрическую катушку, состоящую из большого числа витков. Длина макета соленоида 1-і = 2 м с радиусом витка к = 150 мм. При такой конструкции макет соленоида имеет максимальное значение напряженности МП не более Н = 500 мкТл. Внутри соленоида вдали от его концов МП является однородным. МП вне соленоида подобно МП полосового постоянного магнита.
Взаимодействие, в течении времени от 60 с до 200 с, при подаче команд до 10 мс, МП трех макетов соленоидов, размещенных на панелях с разными рабочими магнитными моментами Н1 = ±100 А^м2, Н2 = ±1000 А^м2, Н3 = ±1000 А^м2, в течении расчетного времени Т = 480 с, при включенной электромагнитной системе в режиме работы! электромагнитов одновременно на трех антенных панелях, приводит к сложению векторов напряженности аппаратных медленно меняющихся и постоянных МП с внешними МП КП. На рисунке 1 приведено схемное изображение КА и расчетная пространственная модель одновременного взаимодействия МП трех соленоидов.
Для исследования и оценки влияния МП на ЭРИ ЭТ создан аттестованный экспериментальный стенд [13], размещенным в производственном помещении на Земле. Стенд позволяет провести оценку сбоеустойчивости и отказоустойчивости полупроводниковых ЭРИ ЭТ и исследовать эффективность их работы! в составе РЭА на соответствие требованиям, предъявляемым для штатного рабочего режима эксплуатации в условиях открытого космоса.
3. Стенд для анализа влияния магнитных и электромагнитных полей на электрофизические свойства транзистора как базового элемента РЭА
Большое количество исследований посвящено изучению влияния воздействия электромагнитного излучения на изделия полупроводниковой микроэлектроники [1]. Однако, для решения задачи проведения испытаний РЭА КА, размещенной в производственном помещении на Земле на антенных панелях в идентичных условиях, условиям эксплуатации в открытом космосе, потребовалось специальное оборудование для проведения проверок на сбоеустойчи-вость и отказоустойчивость. На рисунке 2 приведена входящая в стенд функциональная схема устройства магнитных полей (УМП). Стенд предназначен для создания постоянных, переменных и импульсных МП в пределах от 0,1 мТл до 1999 мТл. Исследования проводились на штатных и эквивалентных макетных образцах ЭТ, размещенных на электрически действующем габаритно-массовом макете (ГММ) антенной панели (АП). Исследовалась возможность обеспечения сбоеустойчивости и отказоустойчивости ЭРИ ЭТ при внешнем воздействии МП, образованных совмещенными полями геомагнитным полем Земли и полем электромагнитной системы! управления КА В состав стенда входят ГММ АП и устройства для созда-
РЦс. 1. Схемное изображение КА
ния (постоянных, переменных и импульсных) магнитных полей УМП.
Полеобразующая система (ПС) стенда представлена в виде комплекта устройств: катушек Гельмгольца, катушек с каркасом типа "бобина" и импульсной магнитной системой, состоящей из двух или нескольких кольцевых (цилиндрических) или прямоугольных соленоидов. Источник постоянного тока (ИП) предназначен для получения регулируемого по величине вы1-прямленного напряжения с возможностью смены! полярности и используется для питания ПС. Образец УМП преобразует электрическую энергию источника постоянного тока в энергию МП, формирующегося в ПС. Действующая напряженность МП стенда и электрические параметры! цепей питания фиксируются контрольноизмерительным оборудованием Измерение магнитной индукции постоянного и изменяющегося МП производится миллитесламетром типа ТП2-2У в диапазоне измерений магнитной индукции — от 0,1 до 1999 мТл.
Выбор конфигурации ПС обусловлен необходимостью обеспечения заданного уровня МП, равномерно распределенного в области размещения объекта испытания [14].
На рисунке 3 приведен общий вид ГММ АП с размещенной на нем РЭА с полупроводниковыми ЭРИ ЭТ. Необходимая равномерность поля получена в ПС, изготовленной в виде двух круглых катушек с расположением индуктивностей на одной общей оси, на расстоянии среднего радиуса.
4. Воздействие внешними постоянными и переменными магнитными полями на полупроводниковые ЭРИ ЭТ
Размеры! определенной рабочей области на ГММ АП и требуемое значение величины1 напряженности магнитного поля определили параметры! [14] источника постоянного тока: ИЯ
і =---------- (1)
0.7182К 1 1
где і — ток через катушки (А); N — общее число витков в обеих катушках составляет 200 витков, диаметр провода 1,5 мм; 1^ — средний радиус катушек 0,5 м, в два раза превышает размер рабочей области. В соответствии со свойствами
Г
оооо оооо оооо
Рис. 3. Распределение индукции постоянного магнитного поля соленоидов
катушек Гельмгольца средний диаметр секции ПС к равен расстоянию между секциями -1.
На рисунке 4 приведено расчетное распределение индукции магнитного поля по всему объему рабочей области ПС и за ее пределами.
На рисунке 5 приведены! результаты! измерений одного из вариантов экспериментально полученного распределения индукции МП внутри электрически действующего образца ПС катушек Гельмгольца, а — распределение индукции, б — значения индукции в разных точках ПС (А/м).
Максимальное значение индукции постоянного МП внутри рабочей зоны! ПС, при I = 1,5 А составляет 600 А/м В относительных единицах неравномерность распределения индукции МП составляет 10%. ПС УМП на стенде конструктивно размещена с возможностью перемещения ЭРИ ЭТ внутри рабочей зоны!, что позволило реализовать воздействие как постоянным, так и переменным, медленно меняющимся МП. ПС с каркасом типа "бобина", состоящая из катушек Гельмгольца и дополнительно введенной в ПС еще одной катушкой (цилиндрический соленоид) с длиной -2 и радиусом 1^, равным радиусу каркаса, создает сов-
мещенное суммарное МП соленоида и катушки Гельмгольца. На рисунке 6 приведено распределение индукции МП внутри рабочей зоны ПС.
Неравномерность индукции МП внутри ПС с каркасом типа "бобина" не позволяет производить воздействие однородным полем на отдельные участки рабочей зоны, представляющей собой куб со стороной 0,25 м. Для исправления данного недостатка в ПС введена еще одна катушка — цилиндрический соленоид с длиной 1_5 и радиусом, равным радиусу каркаса. На рисунке 7 приведено распределение индукции МП, создаваемого соленоидом по всему объему ПС и за ее пределами.
Противоположность зависимостей распределения магнитного поля для круглых катушек и соленоида при наложении их магнитных полей позволяет повысить равномерность распределения индукции.
ПС с каркасом типа "бобина" на стенде, размещена над АП в непосредственной близости от РЭА с возможностью перемещения вдоль ГММ АП. При подаче питания на АП и составные ее части при температуре \=от18до 20оС и влажности 98% при температуре 20оС измеряли: чувствительность, пороговое напряжение,
помехоустойчивость, токи утечки и потребления, вольтамперные характеристики, АЧХ штатных образцов ЭТ, не воздействуя МП УМП. Затем при тех же условиях включали УМП и в рабочем эксплуатационном режиме повторяли все измерения, последовательно воздействуя МП со значениями, соответствующими суммарным МП КП с установленными значениями напряженности Н = 100мкТл, Н-| = 500 мкТл и Н2 = 600мкТл. Инструментальный контроль проводили прибором миллитесламетром ТП2-2У, входящим в стенд [15]. Измерения проводились в рабочем режиме в постоянном и медленно меняющемся МП последовательно, в 3-х взаимно перпендикулярных положениях ЭРИ ЭТ относительно направления вектора напряженности МП, для одиннадцати частот от 100 МГц до 1100 МГц с шагом 100 МГц. На стенде проведены испытания штатных изделий РЭА АП, а также большое количество полупроводниковых элементов различного типа, являющихся комплектующими составных частей ЭТ. В частности на устойчивость к воздействию МП проверены, например, элементы типа КР100ВИ, М0С3063, 2Т3175, 2Т143-500-
16, 2Д133-500-26, КР293КП11АП, интегральные схемы! серии 114, 133, 155, 228, 1533, 1554, 249КП1А и др. Установлено, что штатная РЭА и устройства, выполненные на полупроводниковых элементах, размещенные на АП, устойчивы к постоянным и медленно меняющимся МП.
5. Исследование воздействия импульсного
магнитного и электромагнитного поля на полупроводниковые ЭРИ ЭТ
Устойчивость к импульсным магнитным и электромагнитным полям полупроводниковых ЭРИ ЭТ определяется достоверностью считывания электронных данных путем различения состояний ячеек по их электрическим параметрам и зависит от относительного различия этих параметров — "электрического контраста", а также целостности токопроводящей структуры кристалла.
Под сбоеустойчивостью и отказоустойчивостью полупроводниковых элементов ЭТ, при методах импульсно-периодического магнитного, электромагнитного и термического воздействий, понимается такое физическое воздействие, при котором существенно ухудшается исходный "электрический контраст" в ячейках полупроводникового кристалла и (или) разрушается целостность токопроводящей структуры кристалла. Физическое воздействие приводит к невозможности достоверного анализа или считывания ранее записанной информации и ее восстановления с применением штатной аппа-
по всему объему рабочей области ПС Рис. 5. Распределение индукции МП внутри ПС
РИс. 6. Распределение индукции МП внутри рабочей зоны ПС, а — распределение индукции, б — значения индукции в разных точках ПС (А/м)
верхность полупроводниковых элементов и микросхем многократно облучали в течении 1,0 с серией пачек импульсов длительностью от 3 нс до 100 нс, [17] при плотности потока мощности импульсно-периодического электромагнитного поля до 10 Вт/см2 и повышении температуры окружающей среды до 80оС полупроводниковые элементы РЭА работали не устойчиво и наблюдались отказы.
Заключение
Рис 7. Распределение индукции МП, В работе проанализирована устойчивость
создавсюмого галоидом по вгему электрорадиоизделий электронной техники, из-
объему ПС и за ее пределами
ратуры измерения записи/чтения.
Для исследования воздействия импульсного МП на ЭРИ ЭТ в состав стенда в УМП введена симметричная импульсная магнитная ПС, состоящая из двух и более кольцевых (цилиндрических) и прямоугольных соленоидов. Соленоиды! расположены! соосно с зазором между ними [16]. Они обеспечивают создание импульсного МП со значениями напряженности, изменяющимися ступенчато в пределах от Н=500А/м до Н=950кА/м с равномерностью 5% и длительностью импульса от \ = 1,5 мс до \ = 6,5 мс. Применяемые соленоиды! в ПС реализуют процесс суммирования антипараллель-ных МП в магнитной системе при их противофазным включении, либо синфазным включением [10]. ПС позволяет воздействовать на полупроводниковые ЭРИ ЭТ сдвинутыми во времени Т/2 импульсами длительностью \ > 2,5 мс взаимно перпендикулярных МП. Проверке на устойчивость, к воздействию импульсными МП, подвергались устройства и элементы! такой же номенклатуры!. Установлено, что при воздействии импульсным МП значением не превышающим Н = 950 кА/м полупроводниковые ЭРИ ЭТ функционируют сбоеустойчиво.
Исследование влияния внешних импульсных электромагнитных полей на полупроводниковые элементы! ЭТ проведено на разработанных и созданных тестовых Бі-МНОП и Бі-МОП транзисторных структурах, например, интегральных схемах серий 114, 133, 155, К176РУ2 и больших интегральных схемах серии КР580, NAND128W3A2BN6E. Методом эффекта поля были исследованы! зависимости проводимости О от потенциала полевого электрода (затвора) при различных значениях концентрации встроенного заряда N в области границы! раздела Бі-3і02 [14]. Измерения проводились на автоматизированной установке, входящей в состав стенда в УМП с электромаг-
нитной ПС, состоящей из цилиндрического соленоида, в рабочей области которого размещается транзисторная структура. ПС формирует электромагнитное поле с направлением, перпендикулярным плоскости подложки транзисторной структуры! [17]. При испытаниях применялось импульсно-периодическое электромагнитное воздействие, при котором исходный "электрический контраст" в ячейках полупроводникового кристалла ухудшался существенно или происходило разрушение целостности токопроводящей структуры! кристалла настолько значительно, что измерение или считывание ранее записанной информации не представлялось возможным существующими измерительными приборами.
Метод импульсно-периодического электромагнитного воздействия основан на создании в полупроводниковой структуре дополнительных внутренних электрических полей, способствующих перераспределению исходньх зарядов в элементах памяти, возникновению туннельного или лавинного пробоев структуры!. Основными параметрами импульсно-периодического электромагнитного воздействия на полупроводниковый элемент, от значения которого зависит обеспечение сбоеустойчивости, являются: плотность потока мощности импульсно-периодического электромагнитного поля, облучающего полупроводниковый элемент и продолжительность импульсно-периодического электромагнитного воздействия. В соответствии с разработанными технологическими процессами внешнего воздействия на
готовленных на базовых полупроводниковых элементах к воздействию внешних магнитных и электромагнитных полей.
Разработан и изготовлен стенд для воздействия на составные части и отдельные элементы космического аппарата магнитными и электромагнитными полями.
Стенд, размещенный в производственном помещении на Земле, позволяет повести оценку сбоеустойчивости и отказоустойчивости полупроводниковых устройств электронной техники и исследовать эффективность их работы на соответствие требованиям, предъявляемым для штатного рабочего режима эксплуатации в
Рис. 8. Распределение индукции МП, создаваемого соленоидом внутри ПС, а — распределение индукции, б — значения индукции в разных точках ПС (А/м)
Рис. 9. Значение индукции МП вдоль осей ПС: — индукция МП вдоль оси ПС;
полупроводниковые ЭРИ ЭТ, по- .............. — индукция МП вдоль радиуса ПС
условиях открытого космоса.
Установлено, что штатные ЭРИ ЭТ и устройства, выполненные на полупроводниковых элементах, размеренные на антенных панелях, устойчивы! к постоянным и медленно меняющимся магнитным полям. При внешнем воздействии совмещенных магнитных полей, образованных геомагнитным полем Земли и электромагнитной системой управления КА значением напряженности Н=600А/м обеспечивается сбоеус-тойчивость и отказоустойчивость РЭА
Установлено, что при воздействии импульсным магнитным полем, значение напряженности которого не превышает Н = 950 кА/м полупроводниковые ЭРИ ЭТ функционируют сбоеустойчиво.
Приведено сообщение и результаты! исследований, показывающие, что при многократном облучении поверхности полупроводниковых элементов в течении 1,0 с серией пачек импульсов длительностью от 3 нс до 100 нс, при плотности потока мощности импульсно-периодического электромагнитного поля до 10 Вт/см2 и при изменении температуры! окружающей среды! свыше плюс 80оС полупроводниковые элементы РЭА работали не устойчиво и наблюдались отказы!.
Литература
1. Хлопов Б.В^ Фесенко М.В. Кузьминых АС
Оценка влияния внешних факторов, воздействующих на радиоэлектронную аппаратуру космических аппаратов // Труды VII Международной конференции молодых специалистов "Новые материалы и технологии в авиационной и ракетно-космической тех-нике".Федеральное агентство по промышленности Федеральное космическое агентство "КОММЕТ-
ПРОМ" ИПК "Машприбор". г. Королев, сб. часть II, 2008, С.61.
2. Верхотуров В.И. Физические процессы в комплектующих изделиях бортовой электронной аппаратуры при воздействии низкоинтенсивного ионизирующего излучения космического пространства. — М.: Инженерная физика №2, 2004.
3. Амиантов АС. Зайцев А.Н. Одинцов В.И. Петров В.Г. Вариации магнитного поля Земли. База цифровых данных магнитных обсерваторий России за 1984-2000 гг. на CD-ROM. ИЗМИРАН, Москва, 2001.
4. Афраймович ЭЛ. Астафьева Э.И. Бернгардт О.И. Демьянов В.В. и др. Среднеширотные амплитудные мерцания сигналов GPS и сбои функционирования GPS на границе аврорального овала // Изв. вузов. Радиофизика, 2004. Т.48, №6. — С.509-526.
5. Hoffmann-Wellenhof B. H. Lchtenegger,
J. CO l ns. Global Positioning System: Theory and Practice. New York: Springer-Verlag Wien, 1992. — 327 p.
6. Афраймович ЭЛ. Астафьева Э.И. Бернгардт О.Иу Демьянов В.В. и др. Среднеширотные амплитудные мерцания сигналов GPS и сбои функционирования GPS на границе аврорального овала // Изв. вузов. Радиофизика, 2004. Т.48, №6. — С. 509-526.
7. Afraimoich EL, V.V. Demyanov, T.N. Kondakova. Degradation of performance of the navigation GPS system in geomagnetically disturbed conditions // GPS Solutions, 2003. V 7, N2. — P109-1196.
8. Doherty, P.H. S.H. Delay, C.E Vdladares, and JA Klobuchar. Ionospheric Scintillation Effects in the Equatorial and Auroral Regions // Proceedings of International Beacon Satellite Symposium, June 4-6, 2001, Boston College, Institute for Scientific Research, Chestnut Hill, MA, USA. 2001. — P 328-333.
9. Skone, S, and M. de Jong. The impact of geomagnetic substorms on GPS receiver performance //
Earth, Planets and Space. V 52. IP 1067-1071. 2000. — Skone, S. and M. de Jong. Limitations in GPS receiver tracking performance under ionospheric scintillation // Physics and Chemistry of the Earth. Part A 26/6-8. 2001. — P 613-621.
10. Ledvna BM. Makela JJ. Kintner PM. First observations of intense GPS L1 amplitude scintillations at midlatitude // Geophys. Res. Lett. 2002. V 29, №14. 10.1029/2002GL014770.
11. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС. Под редакцией В.Н. Харисова, А.И. Перова, В.А Болдина. — М.: Изд-во ИПРЖР 1998. — 400 c.
12. Ландау ЛД Лифшиц ЕМ. Электродинамика сплошных сред. — М.: Наука. 1982. С. 620.
13. Хлопов Б.В. Фесенко М.В. Кузьминых АС Космос и информационная защита в локальных сетях связи // Труды Международной Конференции, Санкт-Петербург, октябрь, 2011. — С- 29-31.
14. Хлопов Б.В. Магнитные системы для аппаратуры уничтожения информации на магнитных носителях // Международная практическая конференция, "Современные информационные и электронные технологии", Одесса, 2010. — С.99.
15. Хлопов Б.В. Лобанов БС, Бондарев Ю.С, Кузьминым АС Метод контроля стирания информации в информационных локальных сетях // Электронный Журнал Вестник МАИ , Т18, № 3, 2011. — С.155-160.
16. Хлопов Б.В. Митягин АлЮ. Фесенко М.В. Кругов ММ Особенности стирания записей с неоднородных полупроводниковых носителей // Труды! Международной конференции "Магниты и магнитные материалы!", М., 2007, информационно-аналитический бюллетень, отдельный вы1пуск 1. — С. 300-308.
17. Хлопов Б.В. Фесенко М.В. Устройство стирания записанной информации / Патент на изобретение № 2346345 от 10.02.09 г. (приоритет от 26.04.07 г.). Бюл. №4.
Research of stability of devices of electronic technics to magnetic fields in an open space
Khlopov B.V., FGUP "CNIRTI im. academika AI. Beiga", the Russian Federation, [email protected]
Stability semi-conductor radio-electric products of the electronic technics to exterior constants, variable, impulse magnetic and to electromagnetic fields, on the bench imitating on the Earth in an industrial location magnetic field influence in an open space is considered. It is justified, under operating conditions in an open space, possibility of influence of magnetic fields on regular devices and semi-conductor radio-electric products of the electronic technics. It is shown that on devices, located on antenna panels, the total magnetic field, with a changing vector of intensity influences. The developed and made bench for creation of constants, variable, impulse magnetic and the electromagnetic fields, providing simulation of influence by magnetic fields of the Earth and the electromagnetic fields created by magnetic systems, allocated on antenna panels of the space vehicle is presented.
On a dimensional mass electrical equivalent of the antenna panel with regular layout semi-conductor radio-electric products of the electronic technics researches and the analysis of influence magnetic and electromagnetic fields on electrophysical properties of the transistor as basic element of radio-electronic equipment are conducted. It is shown that the devices fulfilled on semi-conductor elements and allocated on an equivalent of the antenna panel of the space vehicle, are steady against influence constant, slowly changing and with certain values of intensity of an impulse magnetic field. At the pulsewise-periodic electromagnetic influence based on creation in semi-conductor structure of additional internal electric fields, initial charges promoting reallocation, it is watched tunnel or avalanche breakdown the structures leading to failures radio-electric products of the electronic technics.
