Устройство для измерения помехозащищенности радиоэлектронной аппаратуры

 

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОМЕХОЗАЩИЩЕННОСТИ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ : АППАРАТУРЫ, содержащее генератор и блок формирования равномерного электрического поля, содержащий нагрузки и четное число отрезков прямолинейных двухпроводных линий, проводники которых расположены симметрично в двух параллельных плоскостях, и расположенный между этими плоскостями испытываемый объект, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыш(ения производительности и точности измерений , с одной стороны блока формирования равномерного электрического поля проводники нечетных двухпроводных линий соединены с генератором, проводники четных двухпроводных линий соединены с нагрузками, ас другой стороны блока формирования . равномерного .электрического поля j расположенные в кгокдой из паргш (Л лельных плоскостей проводники каждой пары соседних четных и нечетных двухпроводных линий соединены непосредственно . .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЯИН

3(50 G 01 R 29 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ/

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3468061/18-21 (22) 09,07,82 (46) 07,11,83. Бюл, Р 41 (72) А,А.Ðÿáêîâ (53) 621.317;75(088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (56) 1. Уайт Л. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи.

М., Сов. радио, вып. 3, 197 9, с, 88, . 2, Установка для создания испытательного электрического поля.Информационный листок ЛЦНТИ, Р 565-80.:

Составитель Н.М.Донхин .(прототип). (54)(57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОМЕХОЗАЩИЩЕННОСТИ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ

АППАРАТУРЫ, содержащее генератор и блок формирования равномерного элект„„SU„„, 023 А рического поля, содержащий нагрузки и четное число отрезков прямолинейных двухпроводных линий, проводники ко торых расположены симметрично в двух .параллельных плоскостях, и расположенный между этими плоскостями испытываемый объект, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения производительности и точности изме-. рений, с одной стороны блока формирОвания .равномерного электрического поля. проводники нечетных двухпроводных линий соединены с генератором, проводники четных двухпроводных линий соединены с нагрузками, а с другой стороны блока формирования . равномерного, электрического поля расположенные в каждой из параллельных плоскостей проводники каждой пары соседних четных и нечетных %УФ . двухпроводных Линий соединены непосредственно.

1053023

L соединены непосредственно, при этом проводНики двухпроводных линий второго блока формирования равномерного электрического поля пересекают под. Углом 90 соответствую щие проводники первого блока,не соприкасаясь с ними, так что одна или две плоскости, в которых расположены проводники четных и нечетных двухпроводных линий первого блока формирования равномерного электрического поля расположены между аналогичными плоскостями второго блока, а входы первого и второго блбков подключены к плечам распределительного блока, третье плечо ко-. торого соединено с геНераТо-, ром.

1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и предназначено для измерения помехозащищенности различной аппаратуры, например радиопри-, емников, телевизоров, устройств авто- 5 матики, управления вычислительной техники, связи и т.д. и может также.ис пользоваться при проверке эффективности экранирования корпусов приборов и камер 10

Для измерения помехозащищенности требуются устройства, формирующие од- нородное поле в некоторой области пространства, в которую помещается испытываемая аппаратура. В процессе измерения определяется пороговое значение напряженности поля, IIpH котором не нарушается нормальное функ ционирование испытываемой аппаратуры.

Известно устройство для измерения помехозащищениости, содержащее генера- 2О тор и блок формирования электрического поля, содержащий и плоских. параллельных металлических пластин,нагруженных на согласованные нагрузки fl). ,Недостатком укаэанного устройства является низкая точность вследствие того, что облучение объекта измерения происходит только с одной стороны, а также то, что рабочий объем заключен внутри замкнутой поверхнос- 30 ти.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения помехозащищенности радиоэлектронной аппаратуры, содеРжащее генератор и 35 блок формирования равномерного электрического поля, содержащий нагрузки и четное число отрезков прямолинейных двухпроводных линий, проводники которых расположены симметрично в

2. Устройство по п. l, о т л ич а ю щ е е с-я тем, что в него введен второй блок формирования равномерного электрического поля, который идентичен первому, с одной стороны каждого блока формирования равномерного электрического поля расположенные в одной плоскости проводники нечетных двухпроводных линий соединены между собой, образуя симметричный вход устройства, проводники четных двухпроводных линий соединены с нагрузками, а с другой стороны каждого блока формирования Равномерного электрического поля расположенные в одной плоскости проводники каждой,.пары соседних .четных и нечетных двухпроводных линий

2 двух параллельных плоскостях, и расположенный между этими плоскостями испытуемый объектГ23.

Недостаточная облучаемая площадь . испытываемого объекта приводит к необходимости поочередного облучения граней испытываемого объекта,вызывающего увеличение трудоемкости измерений, и к низкой. точности измерений, Йаблюдается недостаточное ослабление магнитного поля, отсутствие свободного доступа к рабочему объему увеличивает трудоемкость измерений из-за необходимости разборки установки. Так как в верхней части стационарных объеКтОв часто располо жены вентиляционные и другие отверстия, которые могут увеличивать socприимчивость аппаратуры к помехам,. необходимо, осуществлять облучение стационарных объектов сверху.

Цель изобретения - повышение про-. изводительности труда 8 точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения поме-. хозащищенности радиоэлектронной аппа,:ратуры, содержащем генератор и блок формирования равномерного электрического поля, содержащий нагрузки и четное число отрезков прямолинейных двухпроводных линий, проводники кото рых расположены симметрично в двух параллельных плоскбстях, и расположенный.между этими плоскостями объект измерения, с одной стороны блока формирования равномерного электрического поля проводники нечетных двухпроводных линий соединены с генератором, проводники четных двухпроводных линий соединены

1053023 с нагрузками, а с другой стороны.

I блока формирования равномерного электрического поля расположенные в каждой из параллельных плоскостей . водники каждой пары соседних четных и нечетных двухпроводных .линий соединены непосредственно.

В устройство дополнительно вве» ден второй блок формирования равномерного электрического поля, который идентичен первому, с одной сто- 10 роны каждого блока формирования равномерного электрического поля расположенные в одной плоскости проводники нечетных двухпроводных ли-ний соединены между собой, образуя. 15 симметричный вход устройства, проводники четных двухпроводных линий соединены с нагрузками, а,с другой стороны каждого блока формирования равномерного электрического поля расположенные в одной плоскости проводники каждой пары соседних четных и нечетных двухпроводных линий соединены непосредственно, прН этОм прОВОдники двухпрОвОдных линий второго блока формнрования равномерного электрического поля пересекают поД углом 90 соответ-... ствующие проводники первого блока, не соприкасаясь с ними, так что одна или две плоскости, в которых расположены проводники четных и . нечетных двухпроводных линий пер вого блока формирования равномер.» ного электрического поля располо. — . жены между аналогичными плоскос- - 35 тями второго блока, а входы первого и второго блоков подключены к плечам распределительного блока, третье плечо которого соединено с генера-.. тором. 40

На фиг. 1 представлено устройство для .измерения помехозащищен ности радиоэлектронной аппаратуры,. общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сбоку и награвления вектоРов элект-, 45 ромагнитных волн; на. фиг. 3 — то же,вариант выполнения.

Устройство для измерения помехозащищенности радиоэлектронной ап паратуры (фиг. 1) содержит двухпроводные линии 1-6; генератор 7, соединенный с началом нечетных двух-. проводных линий, нагрузку Й, под- . ключенную в концу четных двухпро.водных линий, причем начала чет- ных двухпроводных линий .соединены 55 с концами нечетных двухпроводных линий.

Устройство (фиг. 3) содержит блоки 9 и 10 формирования равно-. . мерного электрического поля, сим- . 60 метричный тройник 11, подключенный к генераторным входам блоков формиро- . вания равномерного. электрического поля, генератор 12, подключенный. к .входу симметричного тройника 11 °

На фиг, 2 показан» испытываемый объект 13, передняя грань 14, задняя грань 15, провода 16 устройства.

В устройстве (фиг. 1) проводники прямолинейных двухпроводных линий

1-3, 5 и 6 расположены в двух параллельных плоскостях. Всего должно быть установлено четное число таких двухпроводных линий.

С одной стороны устройства проводники двухпроводных линий с нечетным номером l 3,5... в каждой плоскости соединены между собой, и эти клеммы образуют симметричный вход устройства, к которому подключен генератор

7. Двухпроводные линии с четным номером 2,4,6 ° .. нагружены на согласованные нагрузки 8.

С другой стороны устройства в каждой плоскости соседние проводники двухпроводных линий 1 и 2,3 и 4, 5 и 6... попарно соединены непосредственно.

Основные размеры блока формирования равномерного электрического поля устройства (фиг. 1) определяют по формулам (031 (11 мИН вЂ” 3++ Ф

Ь

O — «2 (3) с

Лмин

Е(мин (+у где Ь вЂ” расстояние между плоскостями, в которых расположены проводники двухпроводных ли.ний;

Л „„ — минимальная длина волны рабочего диапазона частот измерений; а — расстояние между проводниками нечетных (четных) двухпроводных линий, расположенных в одной плоскости; с — расстояние между соседними проводниками четных и нечетных двухпроводных линий,рае- положенных в одной плоскостиу .й — длина проводников двухпроводных линий;

Устройство (фиг. 1) работает следующим образом

Генератор 7 синфазно возбуждает нечетные двухпроводные линии 1,3 и 5, во внутреннем .объеме которых образуК ется равномерное электромагнитное .поле горизонтальной поляризации.

Электромагнитная волна распространяется от генератора и облучает переднюю грань испытываемого объекта, ! располагаемого во внутреннем объеме установки. Проходя испытываемый объект с малым отражением, электро-. магнитная волна изменяет направление движения иа противоположное и распространяется по четным двухпуэ1053023 водным линиям 2, 4 и 6, облучая испытываемый объект с противоположной стороны, а затем поглощается,в на-. грузках 8. Таким образом, прямому облучению подвергаются.одновременно передняя.и задняя грани.испыты-. ваемого объекта, что приводит к увеличению в два раза облучаемой поверхности.

При использовании устройства перед-. няя и задняя грани испытываемого объекта находятся в одинаковых усло" виях облучения. Волны, облучающие каждую из этих граней, имеют прак, тически одинаковые амплитуды, падают перпендикулярно поверхности, и 15 их распространение вблизи передней и задней граней направлено внутрь испытываемого объекта. Одинаковые условия облучения передней и задней граней обеспечивают проникновение 20 облучающих волн через отверстия и щели внутрь объекта Независимо от того, находятся они íà его передней или задней гранях.

Таким образом, площадь облучае- 25 мой поверхности при использовании предлагаемого устройства равна сумме площадей передней и задней граней испытываемого объекта.

Благодаря одновременному облучению двух граней испытываемого объек» та для определения наихудшего значения помехозащищенности теперь достаточно провести три цикла измерений вместо шести при использовании прототипов, что приводит к сокращению трудоемкости измерений в два раза. По этой же причине мак5 симальное уменьшение погрешности измерения помехозащищенности составляет б дБ. Это обусловлено тем, 40 что при одинаковой помехоз ащищенности по отдельным граням при использовании предлагаемой установ ки сигнал, проникающий внутрь кожуха, будет в два раза больше, 45 чем при использовании прототипа при одинаковых амплитудах сигнала от генератора.

Механизм ослабления магнитного поля в предлагаемом устройстве 50 следующий, 1

При распространении плоской волны по нечетным двухпроводным линиям 1,3 и 5 вектор магнитного поля

Й направлен вертикально вниз (фиг.2), а вектор электрического поля Е— перпендикулярно плоскости чертежа.

При повороте волны на 180 и ее распространении по четным двухпроводным линиям 2,,4 и б вектор магнит-60 ного поля изменяет свое направление на противоположное, принимая значения Ho и компенсирует с учетом фазового сдвига магнитное поле Й„ волны, подошедшей от генератора к $5 тому же поперечному сечению. При. повороте волны вектор электричес- кого поля сохраняет свое первоначальное положение. для вектора Йд и Йд, расположенных в одном поперечном сечении, выполняется соотношение

ЙП- й„

2 Sill = - < (5)

П! Й и-Й (, — значение Рез Ультирую;. щего магнитного поля в поперечном сечении;.

Й вЂ” вектор магнитного поля nafl дающей волны;

Йр — вектор магнитного поля об-. ратной волны; — длина волны в двухпроводной линии;

8> длина изогнутого отрезка линии передачи, концы которого находятся в одном поперечном сечении. В плоскости, где расположена передняя грань испытываемого объекта. e =2 (e.>+ e„)+ Е,. формула (5) получена без учета отражения от испытываемого объекта и пространственного разноса проводов.

На практике с этими факторами можно не считаться по следукщим причинам:допускаемые размеры испытываемого объекта выбирают такими, чтобы

KCB на входе. установки было достаточно малым, например, 1,5; расстояние между соседними проводниками четных и нечетных двухпроводных линий мало по сравнению с расстоянием между плоскостями, в которых расположены проводники двухпроводных линий, т.е. c«b.

Преимущество устройства (фиг. 1) состоит также в том, что одна сторона установки совершенно открыта для беспрепятственного внесения в ее рабочий объем испытываемых объектов.

Это исключает необходимость разборки и сборки установки при внесении в рабочий объем испытываемых объектов, что сокращает трудоемкость измерения и делает постоянными парамет- . ры устройства и увеличивает его срок службы. Это достигнуто благодаря тому, что нагрузки двухпроводных ли ний отодвинуты в сторону генератора.

При этом отсутствуют элементы конструкции, мешающие установить испытываемое устройство между плоскостями, в которых расположены проводники двухпроводных линий.

В устройстве (фиг, 3) использовано два аналогичных блока формирования равномерного электрического по-. ля.

Вход первого блока 9 соединен с одним плечом симметричного тройника

1053023

11, а вход второго блока 10 соединей с другим плечом того же симметричного тройника. .Проводники первого блока перпендикулярны проводникам второго блока.

Рабочий объем установки расположен

s области пересечения проводников пер вого И второго блоков формирования равномерного электрического поля.

Основные размеры устройства (фиг. 3) определяют по формулам:

4о, (ь) мин

Ь„Ъ »») 1.

О 0 а, а2

=»»» — м 2 с.,-с

Л мин макс (8) Р1=- — i Р =- —,(10) 2

1 2 2 Я с) ъ4см, (ц)

I где Ь вЂ” максимальное значение ве личин Ь„и Ь вЂ” максимальное значение ае-. макс и Ю„и

В„и и радиусы округления;.

Й вЂ” расстояние между ближайшими плоскостями первого и второго устрой-. ства для формирования равномерного электрического поля, в которых расположены проводники двухпроводных линий.

Выражения (5) — (8) аналогичны выражением (1) — (4) .

Устройство (фиг. 3) работает следующим образом.

От генератора 12 через симметрич- ный тройник синфазно возбуждаются первый и второй блоки формирования равномерного электрического поля. В области пересечения проводников этих .устройств распространяются четыре типа волны.

От первого блока формируются две волны, бегущие слева направо и .справа налево. От второго блока формируются другие две волны, бегущие сверху вниз и снизу вверх.

Эти четыре волны имеют горизонталь» ную поляризацию и поэтому их век,торЫ электрического поля складываются. Благодаря синфазности возбуждения первого и второго устройств и

1 ортогональности вектора результирующего электрического поля проводни" кам двухпроводных линий обоих устройств первое и второе устройства практически не оказывают влияния одно на другое.

Таким образом, устройство (фиг.3)

10 обеспечивает одновременное облучение испытываемого объекта с четырех сторон, что увеличивает облучаемую поверхность испытываемого объекта по сравнению с устройством, изобра35 женным на фиг. 1 °

Векторы магнитного поля, ослабленные в каждом блоке формирования равномерного электрического поля, складываются под углом 900. B pe 20- эультате отношение результирующих .векторов электрического и магнитного полей в рассматриваемом устройстве увеличивается в Э7 по сравнению с аналогичной величиной в

УСтройстве, изображенном на фиг. 1.

Ра=смотрим облучение испытываемого объекта, у которого сигналы помехи, проникающие. через каждую грань, имеют примерно одинаковые амплнтуды. В этОм случае при использовании устройства (фиг. 3) сигналы помехи,„ проникающие внутрь испытываемого объекта, будут в четыре раза больше, чем при использовании прототипа блаГОдаря одновременному оптимальному воздействию помехи на четыре грани испытываемого объекта. Уменьшение максимальной погрешности при определении. наихудшей помехозащищенности сос40 тавляет 12 дБ по сравнению с использованием прототипа; Это уменьшение погрешности является максимальным с точки зрения амплитуды .помехи, проникшей внутрь испытываемого объекта.

45 НапРимеР, при проникновении помехи только через одну грань испытываемого объекта уменьшение погрешности составит 3 дБ по сравнению с прототипом, В устройстве обеспечен свободный доступ к рабочему объему установки.

Это достигнуто с помощью переноса нагрузок вглубь и вверх соответствен-. но первого и второго устройства для формирования равномерного электрического поля, 1053023

Фиг. 2

Корректор Г,Реметник

Подписное

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И.Михалев

Редактор С.Квятковская ТехредИ.Надь.

Заказ 8865/43 Тираж 710

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

I

/