В июне в парк-отеле «Свежий ветер» в Московской области состоялась XIII Всероссийская научно-техническая конференция «Электромагнитная совместимость — 2024». Ключевой темой прошедшей встречи стало «Обеспечение ЭМС на современном этапе и защита РЭА от воздействия мощных электромагнитных импульсов».
Мероприятие, организованное АО «ТЕСТПРИБОР» совместно с группой компаний «Диполь» и при участии ГО НПЦ НАН Беларуси по материаловедению, уникально тем, что это единственный национальный форум, посвященный исключительно вопросам электромагнитной совместимости (ЭМС).
Конференция собрала свыше 70 ведущих специалистов в области испытаний и обеспечения ЭМС из более 30 организаций — представителей «Роскосмоса», «Росатома», компаний — разработчиков РЭА, авиационных предприятий, испытательных центров, изготовителей и разработчиков испытательного и измерительного оборудования.
В этом году на мероприятии обсуждались основы теории обеспечения ЭМС, вопросы электродинамического моделирования, проведения испытаний ЭМС и их метрологического обеспечения. Среди 17 докладов были представлены в том числе такие темы: «Особенности проблем ЭМС и примеры ее проявления на современном этапе», «Нормативно-правовая база испытаний ТС на ЭМС», «Требования по ЭМС для изделий коммерческого назначения», «Испытания радиоэлектронного оборудования на ЭМС», «Метрологическое обеспечение испытаний в области ЭМС».
От АО «НПФ «Диполь» c докладами выступили руководитель направления ЭМС и радиоизмерений, д. т. н. Андрей Смирнов и технический специалист направления ЭМС и радиоизмерений Филипп Колдашов.
Выступление Андрея Смирнова на тему «Реализация межлабораторных сличений (МС) результатов измерений вносимых искажений в сети питания с помощью программируемых источников питания» было посвящено важному требованию по ISO 17025 к испытательным лабораториям о проведении межлабораторных сличений. Он уделил внимание межлабораторным сличениям в области измерений вносимых искажений в линии питания, проводящихся согласно ГОСТ IEC 61000-3-2-2017, ГОСТ IEC 61000-3-3-2015.
Докладчик предложил генерировать с помощью программируемого источника питания некий эталонный профиль напряжения питания с известными уровнями искажений. Проводимые затем измерения указанных искажений сличаемыми испытательными лабораториями и последующая статистическая обработка реализуют методику сличительных испытаний, позволяющую оценить повторяемость и воспроизводимость измерений, а также выявить проблемную лабораторию. В ходе проверки идеи искажения имитировались с помощью программируемого источника питания. Межлабораторные сличения были выполнены как в части измерений гармоник питания, появляющихся из-за нелинейности входного импеданса технических средств, так и в части измерений нестабильности напряжения и фликкер-шума.
В докладе Филиппа Колдашова «Особенности классификации и выбора процедур оценки характеристик отдельных элементов испытательных систем тестирования помехоустойчивости» был проведен анализ испытательных систем (ИС) тестирования устойчивости с точки зрения классификации отдельных модулей ИС и правильности отнесения их к средствам измерений (СИ), испытательному оборудованию (ИО) или вспомогательным принадлежностям. Важность темы обусловлена тем, что в составе ИС тестирования устойчивости, особенно ИС тестирования устойчивости к излучаемому радиочастотному электромагнитному полю, могут использоваться СИ или их аналоги, которые при этом функцию измерений не выполняют, но являются важными для основного функционального назначения ИС. И наоборот, в составе ИС могут применяться СИ, чьи метрологические характеристики могут быть оценены в ходе аттестации ИС как ИО, концептуально рассматриваемое как «черный ящик», без выделения отдельных СИ из всей ИС для их метрологического обеспечения. Основной вывод доклада — важность корректной идентификации элементов ИС ЭМС, позволяющей избежать излишних и слабо обоснованных процедур оценки их соответствия как самостоятельных устройств, например, через их поверку, обычно навязываемую со стороны представителей метрологических служб.
Представители ГК «Диполь» также приняли участие в демонстрационной выставке оборудования, используемого при испытаниях ЭМС. В частности, технический специалист направления измерительного оборудования АО «НПФ «Диполь» Алексей Шостак представил работу программируемых источников питания продукции ITECH, позволяющих проводить испытания устойчивости технических средств к искажениям сети питания по различным авиационным и оборонным стандартам, в частности RTCA DO-160. Также он рассказал о работе программного обеспечения ЭМИКА (разработка «Диполь»), применяемого для испытаний на ЭМС.
Начальник отдела радиоэлектронной защиты, заметности и стойкости авиационной техники АО «Кронштадт» Сергей Лютаев в своем докладе рассказал о сложностях, с которыми сталкиваются производители БПЛА при испытаниях на ЭМС в условиях полигонов. Радиочастотная обстановка на таких полигонах бывает очень сложной из-за насыщенности излучающими радиоэлектронными средствами (РЭС) и может быстро меняться с течением времени. При этом контроль над работой многих применяемых РЭС, например средств радиоэлектронной борьбы, прикрывающих частные объекты, недостаточен, что усложняет как испытания БПЛА, так и их применение.
Также в докладе была подчеркнута необходимость повышения помехоустойчивости БПЛА. Ускоренный переход к испытаниям и использованию изделий не должен приводить к исключению учета требований радиоэлектронной защиты на ранних стадиях разработки.
Доклад инженера-конструктора АО «Кронштадт» Елены Кореньковой был посвящен системам анализа электромагнитной обстановки (ЭМО) с использованием приемных устройств летательного аппарата (ЛА). Было отмечено, что бортовые приемные РЭС и их антенно-фидерные устройства, которые могут быть использованы для анализа ЭМО, как правило, имеют широкий диапазон приема, за счет чего может снижаться их чувствительность. Докладчица предложила способ оптимизации работы систем анализа ЭМО за счет добавления блока обработки сигналов и использования системы когнитивного радио. Среди преимуществ представленного подхода были отмечены высокая чувствительность приемных устройств, возможность самостоятельного принятия решений системой о выборе оптимальных параметров работы комплекса бортового оборудования (КБО) в зависимости от ЭМО, а также самостоятельной адаптации КБО к сложной помеховой обстановке, что повышает его эффективность и производительность.
Главный специалист ГНЦ РФ ФГУП «НАМИ» Дмитрий Богаченков представил доклад о проведении испытаний по параметрам ЭМС автомобилей с низким углеродным следом, таких как гибридные автомобили, электромобили и автомобили на водородных топливных элементах. Докладчик привел подробное описание методов испытаний транспортных средств (ТС) на устойчивость к электромагнитным помехам в соответствии с международными стандартами, а также рассказал о новом комплексе для испытаний на ЭМС ТС категорий M и N, работающих на альтернативных источниках энергии, который строится на базе испытательного центра НАМИ. Базовой испытательной площадкой комплекса является полубезэховая экранированная камера, обеспечивающая проведение испытаний различных компонентов и типов ТС, вплоть до крупногабаритных.
Вопросы численного моделирования ЭМС радиоэлектронной аппаратуры были рассмотрены в докладе главного специалиста ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» Александра Гетманца. Он рассказал о новых возможностях по моделированию ЭМС в рамках системы «ЛОГОС», ставших результатом работ по импортозамещению ранее применявшегося российскими разработчиками зарубежного ПО. Были приведены математические модели, применяемые для численного моделирования ЭМС, и обозначены их достоинства и недостатки в приложении к решению различных задач.
Отдельно докладчик указал на то, что современные математический аппарат и программные средства позволяют получать достаточно качественные результаты моделирования, и призвал уделять большее внимание данному подходу, поскольку, по его словам, в настоящее время ставка делается в основном на натурные испытания.
Главный научный сотрудник ГО «НПЦ НАН Беларуси по материаловедению» Сергей Грабчиков ознакомил аудиторию с тремя типами поглотителей электромагнитного излучения (ЭМИ) СВЧ-диапазона на основе алюминийсодержащих фольгированных материалов, которые были разработаны и изготовлены в рамках совместного проекта с Белорусским государственным университетом информатики и радиоэлектроники и АО «ТЕСТПРИБОР». Поглотители первого типа содержат неупорядоченно распределенные фрагменты фольгированных материалов и рекомендуются к применению при создании экранированных помещений, а также элементов одежды. Поглотители второго типа содержат упорядоченно распределенные фрагменты фольгированных материалов и являются частотно-селективными в диапазоне частот 0,7‒2 ГГц. Поглотители третьего типа имеют геометрически неоднородные поверхности, сформированные на основе фольгированных элементов. Поглотители второго и третьего типов представляются разработчикам перспективными для использования, в частности, при изготовлении чехлов для оборудования, чувствительного к воздействию ЭМИ СВЧ-диапазона.
Ведущий инженер НИЦ НИО-10 ФГУП «ВНИИФТРИ» Михаил Михайлов выступил с докладом «Оценка соответствия измерительных опорных площадок, применяемых для испытания на ЭМС», который был посвящен актуальным вопросам разработки средств обеспечения единства измерений характеристик опорных испытательных площадок, применяемых в сфере ЭМС.
Инженер-испытатель ИЛ ЭМС АО «ТЕСТПРИБОР» Игорь Гусев рассказал об особенностях реализации испытаний на восприимчивость к воздействию радиочастотного электромагнитного поля в реверберационной камере, которая была введена в эксплуатацию в лаборатории ЭМС АО «ТЕСТПРИБОР» в прошлом году. При проведении испытаний крупногабаритных устройств наблюдалось уменьшение напряженности электрического поля. Проблема была решена за счет оптимизации длины кабеля, благодаря чему удалось уменьшить потери в тракте передачи мощности от усилителя к излучателю. Также был использован коаксикальный кабель с минимальными потерями. На данный момент рабочее место на основе реверберационной камеры полностью укомплектовано необходимым оборудованием.
Испытания стойкости электронной компонентной базы (ЭКБ) к воздействию одиночных импульсов напряжения (ОИН) описал в своем докладе руководитель группы «ИЭП» АО «ЭНПО СПЭЛС» Константин Епифанцев. Для проведения соответствующих исследований был разработан и изготовлен генератор ОИН, соответствующий по своим параметрам нормативным документам. По словам докладчика, его группой были также разработаны аппаратно-программные средства, позволяющие проводить оценку стойкости в автоматическом режиме.
Два доклада были посвящены космической тематике. Один из них представил начальник ИЛ ЭКБ АО «ТЕСТПРИБОР» Алексей Дудунов, который проанализировал множество факторов внешней среды, воздействующих на космический аппарат в процессе его эксплуатации и приводящих к накоплению электростатического заряда в его внешнем корпусе. Вследствие сложной геометрии поверхностей корпуса и различия освещенности возникает неравномерное распределение заряда, что может приводить к электростатическим разрядам, мешающим работе приемной аппаратуры. В докладе были описаны пассивные и активные методы борьбы с этим эффектом.
Проблемы в области обеспечения ЭМС малых космических аппаратов формата CubeSat были изложены во втором докладе, который представил руководитель отдела «Наземное оборудование» ООО «Спутниковые инновационные космические системы» Анатолий Красотенко. Докладчик отметил, что, учитывая малые размеры и большое количество аппаратов CubeSat, передавать их испытания на ЭМС на аутсорсинг нецелесообразно, поэтому данные испытания проводятся внутри предприятия с помощью собственного оборудования, включающего в том числе компактную и мобильную безэховую камеру, созданную специалистами компании.
Также автор указал на ряд характерных для формата CubeSat проблем ЭМС, которые успешно решаются компанией. Они, в частности, связаны с высокой плотностью компоновки спутников, ограниченностью временных рамок сеансов связи и сложной электромагнитной обстановкой в местах приема сигналов от спутников, взаимным влиянием систем ориентации и связи, а также электронных устройств полезной нагрузки и др.
В завершение доклада была приведена информация об успешно выведенных на орбиту и эксплуатируемых в настоящее время малых космических аппаратах компании, таких как спутники автоматической идентификационной системы для трекинга морских судов, а также аппарат для дистанционного зондирования Земли.
Завершил конференцию круглый стол, в рамках которого в формате открытой дискуссии участники смогли задать друг другу вопросы и более подробно обсудить темы, вызвавшие наибольший интерес.
Проведение XIV Всероссийской научно-технической конференции «ЭМС» планируется во втором квартале 2025 г.
При подготовке статьи использовались данные журнала «Электроника НТБ».
