5. Элементная база:

• выявление взаимосвязи между характеристиками РЭС и характеристиками ЭМС радиокомпонентов;

• определение требований к характеристикам ЭМС помехоподавляющих элементов (конденсаторов, катушек индуктивности, диодов), ВЧ транзисторов, тиристоров, электровакуумных приборов, микросхем, микросборок и др.;

• определение временных и частотных характеристик элементной базы;

• учет процессов образования импульсов внутренних помех в цепях питания, вызванных коммутацией цифровых микросхем и оценка восприимчивости к ним микросхем;

• оценка восприимчивости микросхем к внешним помехам;

• определение характеристик статической и динамической помехоустойчивости цифровых микросхем;

• реализация рекомендаций по учету характеристик ЭМС элементной базы при конструировании микросборок, печатных плат, узлов и блоков РЭС.

6. Защита от молний (мощный электромагнитный импульс):

• анализ необходимости защиты РЭС от ударов молнии;

• анализ характеристик прямых и непрямых ударов молнии;

• анализ эффекта действия ЭМИ на РЭС и расчетно-экспериментальные оценки помехозащищенности РЭС;

• оценка помехозащищенности радиоэлементов во входном тракте РЭС;

• конструкторские решения по защите от ЭМИ РЭС в наземных сооружениях, подвижных объектах и летательных аппаратах;

• рекомендации по проектированию защищенных от ЭМИ изделий;

• разработка рекомендаций по методике испытаний на защиту от ЭМИ и контроля качества защиты РЭС от ЭМИ.

Анализируя принципы обеспечения ЭМС РЭС, можно сделать вывод, что знание электродинамики, схемотехники, системотехники, распространения радиоволн, конструкторско-технологических принципов при разработке, проектировании и эксплуатации РЭС любого назначения, знание специфики работы и технических характеристик устройств передачи, приема, обработки и хранения информации является непременным условием для успешной и профессиональной работы специалистов разработчиков РЭС.

1.5. Основные принципы электродинамики

В данном разделе рассматриваются общие физические принципы электромагнитных процессов и их структура. Понимание процессов образования электромагнитных полей, их воздействие на материальные среды и объекты необходимо для правильного и эффективного решения задач по обеспечению ЭМС РЭА. Эти вопросы лежат в основе электродинамики (теории переменного электромагнитного поля) - фундаментальной теоретической базы, использующейся при расчете и проектировании радиотехнических устройств.

Основные законы электродинамики описываются уравнениями Максвелла. Они позволяют определить структуру и основные характеристики электромагнитных полей, понять физику происходящих явлений, разработать методы и соотношения для определения конструктивных параметров и электрических характеристик радиоаппаратуры.

1.5.1. Электромагнитное поле и его характеристики

Из физики известно, что источником электромагнитного поля являются движущиеся заряды. В случае переменных электромагнитных полей величина этих зарядов меняется во времени. Неподвижные заряды создают только электрическое поле. Токи проводимости и конвекционные токи, являющиеся упорядоченно движущимися электрическими зарядами, также создает электромагнитное поле. Электромагнитное поле и заряды взаимодействуют друг с другом. Это взаимодействие, действующее на движущийся положительный заряд, характеризует сила Лоренца /18, 19/:

F = qE + q[V, B] = F_э + F_m , (5.1)

т.е. сила Лоренца раскладывается на электрическую и магнитную составляющие:

F_э = qE и F_m = q[V, B], (5.2)

где q - величина заряда; V - вектор скорости.

Первое слагаемое характеризует электрическое поле и не зависит от скорости движения заряда. Оно определяет векторную напряженность электрического поля Е, численно равную силе, с которой электрическое поле в вакууме действует на единичный точечный положительный заряд.

Второе слагаемое - магнитное поле, которое зависит от величины и направления скорости движения заряда и всегда перпендикулярно ей. Эта сила определяет векторную величину В - индукцию магнитного поля, численно равную силе, с которой магнитное поле действует на единичный точечный положительный заряд, движущийся с единичной скоростью перпендикулярно линиям вектора В.

Магнитное поле действует не только на движущиеся заряды, но и на проводники по которым течет электрический ток. Сила, действующая на проводник, определяется выражением:

F = l[I, B] , (5.3)

где I - вектор, численно равный силе тока Ј, направление которого совпадает с направлением тока в проводнике, l - длина проводника.