• Стандарт VXI
• Техника
• Программы
• Применение
• Библиотека

Электромагнитные помехи и их классификация

Способность приборов и устройств нормально функционировать в условиях воздействия на них электрических, магнитных и электромагнитных полей, а также не создавать собственных электромагнитных помех недопустимого уровня называется электромагнитной совместимостью. При анализе воздействия электромагнитных помех особое внимание уделяется причинам их возникновения, путям распространения, особенностям воздействия на различные объекты, а также мерам, методам и средствам защиты и подавления электромагнитных помех.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ПОМЕХА (ЭП) – нежелательное воздействие электромагнитного, электрического и магнитного полей, а также тока и напряжения любого источника, которое может ухудшить качество функционирования системы за счет искажения информативных параметров полезного сигнала. Вследствие сложности и многообразия электромагнитных помех их классифицируют по различным признакам в зависимости от характера источника и способа распространения.

По происхождению электромагнитные помехи бывают естественные (природные) и искусственные, причем последние могут быть непреднамеренные (индустриальные) и преднамеренные (организованные). Естественные ЭП образуются электромагнитными процессами и явлениями, которые объективно происходят в различных оболочках Земли и космосе и непосредственно не связаны с деятельностью человека. Искусственные или индустриальные ЭП обусловлены электромагнитными процессами и явлениями в различных технических системах, созданных человеком. Непреднамеренные ЭП возникают из-за особенностей физического процесса, несовершенства технологических средств и предпринятых организационных и технических мер.

По типу распространения выделяют пространственные и кондуктивные помехи. Первые характеризуются воздействием через излучаемое и распространяющееся в пространстве электромагнитное поле, а вторые проникают в аппаратуру по проводниковым каналам связи и электропитания. В частности, кондуктивными называют помехи, возникающие при связи через общее сопротивление, например через заземляющие шины или источники питания. При этом токи от различных схем протекают через общее сопротивление, падение напряжения на котором от каждого из токов будет помехой для других схем. ЭП в виде излучения от источников помех являются наиболее распространенными. Характеристики излучаемых ЭП определяются источником помех, расстоянием до приемника помех и параметрами окружающей среды.

По месту расположения источника помехи относительно исследуемого электронного устройства различают внешние (внесистемные, внеблочные), внутренние (внутрисистемные) и собственные помехи. Очевидно, что внешние помехи вызваны процессами в других устройствах, внутрисистемные – возникают как электромагнитные явления и связи, не предусмотренные схемой и конструкцией устройства, а собственные помехи представляют собой шумы компонентов, связанные с функционированием самого устройства.

По типу сигнала помехи различают: случайные и детерминированные. В свою очередь те и другие бывают импульсными, широкополосными и узкополосными.

Такая классификация позволяет оценить помеховую обстановку в целом, проанализировать и сформировать подход к устранению нежелательного воздействия конкретного вида помех и ИИС.

Кроме того, в научно-технических документах и технической литературе пользуются специальными терминами для характеристики помеховой обстановки:
Приемником или рецептором помех являются любые системы или составляющие их части вплоть до элементов и отдельных компонентов, на которых сказывается действие помех.
Восприимчивость – эта мера реакции приемника на помеху, характеризующая его способность снижать качество функционирования под действием помехи.
Помехоустойчивость - cвойство приемника сохранять качество функционирования при воздействии помехи, то есть противостоять ей за счет системотехнических мер.
Помехозащищенность - cвойство приемника сохранять качество функционирования и противостоять помехам за счет схемотехнических, конструктивно-технологических и дополнительных мер защиты, не изменяющих принципов действия и построения приемника.

Решение проблемы электромагнитной совместимости данной системы, как правило, всегда начинается с изучения электромагнитной обстановки, т.е. совокупности электромагнитных, электрических и магнитных полей, а также токов и напряжений помех, которые существуют в этой области пространства и могут влиять на функционирование прибора или системы в целом.
Электромагнитная обстановка формируется всеми видами существующих в заданной ситуации электромагнитных помех, создаваемых как внешними, так и внутренними источниками.
Источники электромагнитных помех весьма разнообразны и имеют различные характеристики: интенсивность, направленность, временной и частотный диапазоны и т.д. Классификация помех по причинам из возникновения является одним из основных и наиболее полезных видов анализа помех.

Среди наиболее важных типов помех можно назвать:

1. собственные шумы компонентов электронных схем;
2. наводки в измерительных линиях, в каналах связи, приборах и т.д., обусловленные нелинейностью и не идеальностью характеристик компонентов электронных схем, взаимовлияния электронных устройств через общие каналы связи;
3. индустриальные (или промышленные);
4. естественные помехи.