Заходи щодо підвищення стійкості роботи радіоелектронних систем (РЕС)

 

Дослідження, які здійснені як в нашій державі, так і за кордоном, показали, що зміна параметрів РЕС може мати місце в широкому діапазоні доз (рівнів радіації) іонізуючих випромінювань. Тому в багатьох випадках виникає необхідність приймати дії щодо підвищення радіаційної стійкості роботи апаратури (пристроїв, блоків), що розробляється. Основними заходами щодо підвищення радіаційної стійкості можуть бути: використання в апаратурі радіаційне стійких елементів і матеріалів; застосування для ОЦ різних апаратних масивних екранів або активного захисту від дії радіації. При імпульсній дії іонізаційних випромінювань крім перерахованих заходів використовують: схеми малокритичні до зміни електричних параметрів; зменшення чутливості перемикальних схем до зміни вхідних сигналів і напруг джерел живлення; зниження напруги живлення і збільшення негативного зміщення сіток газорозрядних приладів; застосування пристроїв, що вимикають радіотехнічні схеми на час дії радіації; збільшення відстані між елементами, які знаходяться під навантаженням та ін.

 

Оцінка стійкості роботи радіоелектронних систем в умовах дії електромагнітних випромінювань

За критерій стійкості роботи радіоелектронних систем або окремих їх елементів в умовах дії електромагнітних випромінювань можна прийняти коефіцієнт безпеки

(2.15)

де U_д - допустиме коливання напруги живлення, В;

U_в(г)- напруга наведена за рахунок електромагнітних випромінювань у вертикальних (горизонтальних) струмопровідних частинах, В.

У зв’язку з тим, що окремі елементи цих систем можуть мати різні значення коефіцієнтів безпеки, то стійкість роботи системи в цілому визначається мінімальним значенням коефіцієнта безпеки.

Припущення. Оцінку стійкості роботи систем проведено в умовах дії електричного поля, яке є складовою частиною електромагнітного поля.

Вхідні дані: 1. Вертикальна складова напруженості електричного поля, Е_В, кВ/м.

2. Напруга живлення, U_ж, В.

Оцінка стійкості роботи PEC (EC) ведеться в послідовності:

1. Визначається горизонтальна складова напруженості електричного поля

(2.16)

2. PEC (EC) розподіляється на окремі функціональні дільниці. Наприклад, система живлення, система управління, розвідна електромережа, пульт управління та ін.

3. На кожній дільниці визначається максимальна довжина вертикальної (горизонтальної) струмопровідної частини (l_ві, l_гі, м).

4. За допомогою формул

(2.17)

визначаються напруги наводок у струмопровідних частинах (для кожної дільниці).

5. Допустиме коливання напруги живлення дорівнює

(2.18)

де U_Ж - напруга живлення. В;

N - допустимі коливання, %.

Наприклад, U_Ж =12 В, N =±15%, тоді

6. Визначаються коефіцієнти безпеки (для кожної дільниці)

(2.19)

 

Результати розрахунків заносяться в таблицю 2.3.

 

Таблиця 2.3.
Дільниця	Ев, В/м	Ег, В/м	Uд, В	Uві, В	Uгі, В	КБві	КБгі
Система живлення
Пульт управління
..........................................
Розвідна електромережа

 

7. Дані таблиці 2.3 аналізуються і робляться висновки:

7.1. Якщо К_{Бві min} ≥ 40 дБ, К_{Бгі min} ≥ 40 дБ, то система стійка в роботі.

7.2. Якщо К_{Бві min} < 40 дБ, К_{Бгі min}< 40 дБ, або К_{Бві min}< 40 дБ, а К_{Бгі min} ≥ 40 дБ, то система не стійка в роботі в цих умовах.

8. Розробляються заходи щодо підвищення стійкості. Найбільш ефективним заходом є екранування системи або її елементів. Розрахунок екрана ведеться в послідовності:

8.1. Визначається перехідне гасіння енергії електричного поля екраном (А, дБ). Для різних матеріалів А можна визначити за допомогою формул:

а) мідний екран

(2.20)

б) алюмінієвий екран

(2.21)

в) стальний екран

(2.22)

де А₁, А₂, А₃ - перехідне гасіння, дБ;

t – товщина стінки екрана, см;

f – 15000 Гц.

8.2. Вертикальна (горизонтальна) складова напруженості електричного поля на виході екрана (Е_ві) визначається за допомогою виразу

(2.23)

Примітка: А визначається за формулами 2.20÷2.22.

8.3. Напруги наведення у вертикальних (горизонтальних) струмопровідних частинах визначаються:

(2.24)

8.4. Визначаються коефіцієнти безпеки К_БвІі, К_БгІі. Перевіряється виконання нерівності (рівності) 2.15 в тих випадках, коли 2.15 не виконується, потрібно збільшити товщину екрана t.

 

Розрахунок режиму радіаційного захисту людей в умовах дії радіації