Специальная система на миллиметровых волнах 5 страница

-JB

Рис. 4.59. Задающее устройство (возбудитель) СИД

Описанную систему используют в обычных каналах передачи дан­ных. Можно также применять другие логические промежуточные бло­ки связи (подобные кодирующим или декодирующим устройствам с

Операционный усилитель

Аавинньш фотодиод

+200Ъ

с частотой отсечки, превышающей частоты ЭМИ. Волокна, являющие­ся хорошим изолятором, можно пропустить через волновод без ухуд­шения его ослабление. Это упрощает проблему ввода в камеру, которая характерна для металлических проводников. Типичными для такой системы являются следующие элементы.

1. Мощный инфракрасный СИД фирмы Monsanto ME 5, который работает вплоть до частоты 30 МГ/Ц- Он изображен в цепи системы на­качки СИД (рис. 4.59). /

2. Волоконный световод с малыми потерями (4 дБ/км) фирмы Cor­ning Glass Works, в пучке 75 волокон.

Рис. 4.60. Усилитель приемника

эмиттерной связью), что позволяет работать системе в области 150 МГц, которая более соответствует системам связи ЭВМ.

Результаты исследований показывают, что изоляторы типа свето­водов можно использовать на длине волны 900 мм ИК-Диапазона при облучении по крайней мере до 10' раз (Si), если световод тщатель­но укреплен в оболочке, например с помощью эпоксидной смолы. При выравнивании и связывании волокон в пучок необходима осторож­ность, чтобы оптимизировать начальные коэффициенты передачи све-

Таблица 4.21

Достоинства и недостатки волоконных кабелей

Преимущества волоконных кабелей по сравнению с кабелями, содержащими ме­таллические проводники [44]

1. Полная электрическая изоляция

2. Отсутствие пробоя диэлектрика

3. Отсутствие «звона» и эхо-сигналов

4. На порядок меньший вес

5. Меньшее потребление энергии

6. Некоторое уменьшение стоимости (зависит от системы преобразования)

7. Увеличение полосы пропускания по крайней мере па порядок (200 мГц для кабеля длиной 300 м)

8. Для использования волоконных кабелей требуются только небольшие из­менения в оборудовании

Очевидные недостатки

1. Малая прочность при деформации

2. Отсутствие в настоящее время полных экспериментальных данных по влиянию окружающих условий

3. Необходимость в оптимизации при использовании световодов с высокими и низкими потерями (Galileo Electro Optics, 350 дБ/км и Coning, 30 дБ/км).

та. Дальнейшего улучшения характеристик пропускания световода можно ожидать при улучшении используемых материалов и методов из­готовления (табл. 4.21).

Экспериментально наблюдали, что световоды с высокими потерями ослабляют сигнал на порядки по сравнению со световодами с низкими потерями. Однако первые значительно дешевле, имеют большее число нитей в кабеле (большую плотность упаковки) и большую светосилу (собирательную способность). Обе волоконные кабельные системы не восприимчивы к действию радиочастотных и других электромагнитных помех, ЭМИ и шумов.

Существует аналог волоконнооптической телеметрической системы в виде системы, работающей в области миллиметровых волн. В такой системе вместо носителя информации в виде светового пучка исполь­зуют радиочастотный сигнал с длиной волны в области миллиметровых волн. Для беспроволочной телеметрии изготавливают и используют ди­электрические волноводы, подобные обсужденным в предыдущем разде­ле. Преимущества беспроволочной связи на миллиметровых волнах пе­ред оптической в настоящее время заключается в большей широкополос­ное™ и возможности введения сигнала внутрь волновода и выведения его наружу. Построены некоторые системы этого типа, в которых до­стигнута полоса, на несколько сотен мегагерц превышающая полосу оптических систем беспроволочной связи длиной 46 м.

Диэлектрический волновод для миллиметровых волн имеет диа­метр ~3,2 см и состоит из охранного кольца (из полиэтилена высоко-

го давления), установленного на диэлектрическом сердечнике диамет­ром ~0,95 см. Также использовали эквивалентное микроволновое уст­ройство, которое отличается от предыдущего только диаметром диэлек­трического волновода; полный диаметр последнего обычно превышал 10,15 см. Помимо волноводных систем, работающих в области миллимет­ровых воли и СВЧ, использовали излучательные СВЧ-системы.

'Существуют и другие специальные методы, в которых отсутствует электрическая связь или обработка сигналов. Например, для передачи энергии через экранирующие стенки используют механические устрой­ства, которые зводят через волноводные отверстия с частотой отсечки ниже граничной частоты сигнала наводки. Кроме этого изготавливают гидравлические логические системы, которые относительно невоспри-" имчивы как к ЭМИ, так и к нестационарным радиационным эффектам,

4.7. РАЗЪЕДИНИТЕЛИ

Плавкие предохранители, реле, прерыватели и схемы скоростной защиты можно считать стойкими элементами. Они предназначены для отключения менее стойких схем от источников мощности в начале пере­ходного процесса, до того как произойдут катастрофические повреж­дения. В случае ЭМИ импульс наводки может вызвать образование дуги (охватывающей и защитные разрядники) в подсистемах, потреб­ляющих в нормальных условиях большую энергию от сети или в диа­пазоне радиочастот. Эти приборы, хотя и являются слишком инер­ционными, чтобы подавить начальный выброс, способствуют выжива­нию системы, ограничивая переданную мощность.

Устройства скоростной защиты несколько отличаются от плавких предохранителей и прерывателей. Такие устройства «намертво» зако­рачивают проводники с помощью замыкателя. Это предотвращает со­здание повреждений из-за нестационарных процессов при передаче мощ­ности, в частности при частичном закорачивании схем. Для запуска устройств скоростной защиты необходимо иметь триггер или чувстви­тельный элемент. В радиопередатчиках в качестве датчиков, сигнализи­рующих об образовании дуги в облученном газовом защитном разряд-пике со сферическими электродами (установленном в основании боль­шой передающей антенны), используют импедансные мосты или фото­элементы. В других случаях триггер можно запустить от схемы, чув­ствительной к выбросу напряжения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Miller D. A., Bridges J. E, — «!ЕЕЕ Trans. Electromagnetic Compatibility», 1968, v. 10, N 1, p. 52.

2. Kaden H. Wirbelstronc and Scliirmung in der Nachrichtentechnik. Berlin, Springer, 1959...

3. Harrison С W., Papas С H. — «IEEE Trans. Ant. Prop.», 1965, v. 13, p. 960.

4. King L. V. — «Fhilos. Mag.», 1933, v. 15, p. 201.

5. Shenfeld S. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibilitv», 1969, v. 10, N 1, p. 29.

6. Merewelher D. E. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility», 1969, v. 11, N4, p. 139.

•173

7. Merewether D. E. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility», 1970, v. 12, N 3, p. 134.

8. Merewether D. E. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility», 1970, v. 12, N 3, p. 138.

9. Ferber R. R., Young T. J. —«IEEE Trans. Nucl. Sci.», 1970, v. 17, N6.

10. Bridges J. E. —«IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility», 1969, N 1, p. 82.

11. Miller D. A., Toulious P. P. Penetration of Coaxial Cables by Transient Fields. — In: IEEE Electromagnetic Compatibility Symposium Record, 1968, p. 414.

12. Bridges J. E., Wells W., Uslenghi G. Test Procedures for Coaxial Cables and Connectors. — In: EMP Preferred Test procedures, Parts 7—10, DNA 3286H, Defense Nuclear Agency, Wachington, D.C. 20305.

13. Frankel S. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility», 1974, v. 16, N 1, p. 4.

14. Bridges J. E., Zalewskl R. A. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibili­ty», 1968, v. 10, N 1, p. 130.

15. Fowler E. D. In: Eurocon 71 Digest, Institute of Electrical and Electronic Engineers, Lausanne, Switzerland, October 1971, p. B-ll-3 (1) and B-ll-3 (2).

16. Dairiki S. Connector Leakage into Coaxial Cable. — In: EMP Symposium, Air Forses Weapons Laboratory, Albuquerque, N. M., 1973.

17. Dairiki S. Considerations in Shielding Analysis of Joints and Connectors In Cables. Technical Memorandum 19, Contract F29601-69-C-D127, Stanford Research Institute, March 1972.

18. Knowles E. D., Brossier J. С — «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibili­ty», 1974, v. 16, N 1, p. 24.

19. Vance E. F. Prediction of Transients in Buried Shielded Cables, Contract DAE A 19-71-Л-0204, Stanford Research Institute, Interim Report, Fort Huachua, Ariz. 856B, March 14, 1973.

20. EMP Awareness Course Notes, DNA 2772T, Headquarters, Defense Nuclear Agency, Washington, D.C. 20305, August 1973.

21. «Interference Technology», Engineer's Master, 1973.

22. Williams R. L., Beilfuss J. W. «Terminal Protection Test Results», Harry
Diamond Laboratories Newsletter, November 1973.

23. Youla D. С — «Proc. IRE». 1961, v. 39, N7.

24. Haykln S. S. Active Network Theory, Reading, Mass., Addison-Wesley Pub­lishing Company, 1970, p. 272.

25. S, A Parameter Cricuit Analysis and Design, Hewlett-Packard, Application Note 95, Palo Alto, Calif, September 1968.

26. DNA EMP (Electromagnetic Pulse) Handbook, DNA 2114H-2, vol. 2; Analy­sis and Testing. Section 13, November 1971.

27. Emberson С W. Electromagnetic Pulse (EMP) Hardware. Contract DAHC20-72C-0282, Defense Civil Protection Agency, IITRI Final Report E6227, Was­hington, D. С 20301, January, 1973.

28. Bridges J. E., Emberson С W. EMP Preferred Test Procedures for Hardening Components. Contract DNA001-72-C-0089, Washington D. С 20305. Defense Nuclear Agency.

29. Golden F. В., Fox R. W. GE-MOV Varistors—Voltage Transient Suppressors, General Electric, Application Note 200.60.

30. Tasca D. M., Peden J. C. Characteristics and Applications of Metal Oxide. Varistors for EMP Hardening, General Electric Contract DAAG39-72-0179,

Harry Diamond Laboratories (DASA Subtask R990AXEBO99).

31. Hart W., Higgings D. A Guide to the Use of Spark Gaps for Electromagnetic
Pulse (EMP) Protection. Joslyn Electronic Systems, Brochure JES 198-2.5M,
1973.

32. Brown R. W., Mlletta J. R., Parsons R. E. Spark Gap Devices Tor Electromag­netic Pulse (EMP) Protection Washington, D. С Harry Diamond Laboratores, November 1973.

33. Bazarian A. V. Gas Discharge Devices for Use in Transient Voltage Protection and Electrical Energy Transfer, Signal ite, 1973.

34. Glasoe G. H., Lebacqz L. V. Pulse Generators. N. Y., Dover Publications, 1965.

udler P. H. High Voltage Fast Pulser: Operator's Manual, Phiico-Ford' July 1971. ' i.vle M. J. Designer's Guide to Circuit Protectors. EDN, Nowember, 5, 1973,

и. 38.

VVunch D. C, Marzitelli L. Semiconductor and Nonsemiconductor Damage

Study. Braddock. Dunn and McDonald, Inc., April 1, 1969.

I Melz R. An Optical Link for the Circumvention of Nuclear Electromagnetic Pulse Interference. Master's Thesis, University of Illinois, 1973. iiu'lawski W. B. Low-loss Optical Waveguides: A tutorial Review of Two-' lass Fibers. Ccrning Glass Works, Business Development Department, Electrical Products Group. ■0. Maurcr R. D. — sProc. IEEE», 1973, v. 61, N 4, p. 452. 'i Hi lei F. L. Television Transmission Over Fiber-Optic Waveguides. Corning Glass Works, Research and Development Laboratory.

' 1.ерлекэмп Э. Р. Алгебраическая теория кодирования. Пер. с англ. И. И. Гру­шки иод ред. С. Д. Бермапа. М., «Мир», 1971.

l.ilrchild Semiconductor Company, Linear Integrated Circuits Data Catalog, 1071, p. 45.

I Kessler J. N. — «Electronics», August 22, 1974, p. 69.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

)k рамы-корпуса

«IEEE Transactions on Electromagnetic Compa-- «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibili-

15, 15,

Г I, Special Issue on Shielding — Inbllity», 1968, v. 1, N 1. ' midges J. E., Miller D. A. -i, 1968, v. 10, N 1, p. 175.,1 Mill D. A. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility», 1971, v. 13, N 2, p. 45. [ 4, Schlebcr D.—«IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility», 1973, v. N I. p. 12; 1973, v. 15, N 2, p. 88. i.iylor С D. —sIEEE Trans. Electromagnetic Compatibility», 1973, v.

№ I, p. 17. P Wu T. K., Tsai L. L. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility»,

1074, v. 16, N 4, p. 201.

и nior T. B. A., Desjordins G. S. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compati­bility», 1974, v. 16, N 4, p. 205. I, Harrison С W. — «IEEE Trans. Ant. Prop.», 1964, v. 12, N 3, p. 319.

Shu G., Dudley D. G., Bristol I. W. —«J. Appl. Phys.», 1969, v. 40, N10.

I¹' Hodgcr J. H. Electromagnetic Pulse Protection Engineering and Management. I nwrence Livermore Laboratories, Note 16, 1973.

II Morrison R. Grounding and Shielding Techniques in Instrumentation. N. Y., John Wiley & Sons, 1967.

Экраны-отверстия

I Oloski T. Y. — «IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques», March 1972.

, Albin A. L. Shielding Effectiveness of Electrically Conductive Protective

| 'Stings for Magnesium and Aluminium Surfaces. — In: Fifth National

Symposium on Radio-Frequency Interference, Institute of Electrical and

Electronics Engineers, June 4—5, 1963.

v.igelakos D. J. Fadio Rrequency Shielding Properties of Metal Hanycomb Materials and oi Wire Mesh Enclosures. — In: Sixth Conference on Radio-iicquency Interference Reduction and Electromagnetic Compatibility. i hlcogo, Armour Research Foundation, October 1960.

i.irva' W. Shielding Efficiency Calculation Methods for Screening Waveguide Ventilation Par.els, and Other Perforated Electromagnetic Shields. — In:.cnth Conference on Radio-Frequency Interference Reduction and Electro­magnetic Compatibility. Chicago, Armour Research Foundation, November 1001.

16. Schreiber 0. P., Monroe W. H. A Standard Technique for valuation of EMI. — In: Seventh National Symposium on Electromagnetic Compatibility, Institute of Electrical and Electronics Engineers, N. Y., June, 29, 1965.

Экраны-уплотнения

17. Baker W. F. The Effects of Conductivity and Permeability on EMI Gaskets.
1970 Regional Electromagnetic Compatibility Symposium, San Antonio, Tex.,
October 1970. -

18. Hsi-Tien Chang. Interaction of Electromagnetic Radiation with an Airplane.
Symposium on Electromagnetic Hazards, Pollution, and Environmental
Quality, 1972.

19. Shumpert Т. Н. EMP Penetration Through Imperfectly Conluctiong Gaskets
in Hatches, Part I, Joint EMP Technical Meeting, First Annual Nuclear
EMP Meeting, NEM, 1973.

20. Armour Research Foundation, Ab 33(616)-8527, Electromagnetic Compatibi­
lity Lecture Series for Wright-Patterson Air-Force Base, August 1961.

21. Eckersley A. Transfer Impedance Across Interfaces Containing Conductive Gas­
kets. Joint EMP Technical Meeting, First Annual Nuclear EMP Meeting,
NEM, 1973.

22. Ehrreich J. E. Plastic RF Shielding From Based on a New Conductive Filler.
Fifth National Symposium on Radio-Frequency Interference. Philadelphia,
Institute of Electrical and Electronics Engineers, June 4—5, 1963.

23. Good Т. М. A Method of Evaluating the Effectiveness of Radio-Frequency
Gasket Materials. Fifth Conference on Radio-Frequency Interference
Reduction and Electromagnetic Compatibility. Chicago, Armour Research
Foundation, October 1959.

24. Schreiber 0. P. RF Tightness Using Resilient Metallic Gaskets. Second Con­
ference on Radio-Frequency Interference Reduction. Chicago, Armour Research
Foundation, March 1956.

25. Awerkamp D. W. A New Idea for Determining RF Gasket Attenuation. Eighth
IEEE Symposium on Electromagnetic Compatibility, San Francisco, I960.

Кабели и разъемы

26. McDowell С. N., Barstien M. J. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compati­
bility», 1973, v. 15, N4, p.188.

27. Vance E. E., Nanevicz J. E. — In: IEEE Electromagnetic Compatibility
Symposium Record, 1968. p.381.

28. Schelcunoff S. A. — «Bell System Technical J.», 1934, v. 13, p. 532.

29. Cook D. F. Connector Design and Test Practices. Electromagnetic Pulse Pro­tection Engineering and Management, Lawrence Livermore Laboratories, No­te 17, 1973.

30. Schor F. W. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility», 1968, v.10, p. 135.

31. Miller J, S. Test Report on Conducted Current Shielding Effectiveness of Bay­onet Connector Shells with Fingers. Elcctoiliagnetic Pulse Protection Engi­neering and.Management. Lawrence Livermore Laboratories, Note 12, 1973.

32. Knowles E. D., Olson L. W. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility», 1974, v.16, N 1, p.16.

33. Bechtold С W., Kozakoff D. J. —«IEEE Trans. Electromagnetic Compatibi­lity», 1970, v. 12, NI.p.8.

34. Bechtold С W., Kozakoff D. J. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibi­lity», 1970,. v.12, N 1, p. 9.

35. Haynes W. H., Wilkerson С L. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibi­lity», 1970, v.12, № 3, p.112.

36. Bates С G., Hawleg G. T. — «IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility», 1971, v.12, p.18.

37. Harrison С W. —«IEEE Trans. Electromagnetic Compatibility», 1972, v.14, № 2, p.56.

franS' Electromagnetic Compatibili-38. Taylor С D., Harrison С W. —«IEEE

tv», 1973, v.15, N 3, p. 127. _{f pi}rftail Shield Terminations 1969. —

40. Mohr R. J. Radiation Characteristics °^!.'compatibility Symposium Record,

In: IEEE Southeastern Electromagnetic

October 1969.

Дата добавления: 2015-05-07