Способ испытаний антенных кабелей автотранспортных средств на помехозащищённость к электромагнитным помехам

Авторы патента:

Романов Андрей Владимирович (RU)

Николаев Павел Александрович (RU)

G01R31/02 - испытание электрической аппаратуры, линий и элементов на короткое замыкание, обрыв, утечку или неправильное соединение

G01R29/08 - для измерения характеристик электромагнитного поля

G01M15/02 - Испытание машин и двигателей (испытание топливовпрыскивающей аппаратуры F02M 65/00; испытание зажигания двигателей внутреннего сгорания, например проверка синхронизации F02P 17/00; обнаружение стуков в двигателях внутреннего сгорания G01L 23/22)

Владельцы патента RU 2702407:

Акционерное общество "АВТОВАЗ" (АО "АВТОВАЗ") (RU)

Изобретение относится к испытаниям автотранспортных средств на электромагнитную совместимость. В способе испытаний антенных кабелей автотранспортных средств на восприимчивость к электромагнитному полю устанавливают автотранспортное средство с испытываемой антенно-фидерной системой в безэховую камеру и подвергают воздействию электромагнитного детерминированного широкополосного поля, спектр которого перекрывает заданную регламентом испытаний область частот, и проводят измерение уровней электромагнитных помех, наведенных электромагнитным полем, на выходе антенно-фидерной системы. Измерения уровня наведенных электромагнитных помех производят для двух конфигураций антенно-фидерной системы. Одна из конфигураций включает в себя приемную антенну и антенный кабель автотранспортного средства, а другая из конфигураций включает в себя эквивалентное сопротивление приемной антенны или полностью защищенную от воздействия электромагнитного поля приемную антенну и антенный кабель автотранспортного средства. Антенный кабель считается удовлетворяющим требованиям помехозащищенности, если разница спектральных характеристик, наведенных ЭМП на антенно-фидерную систему АТС, полученных после испытаний двух выше описанных конфигураций, составляет не мене 6 дБ. Техническим результатом при реализации заявленного решения выступает создание способа, позволяющего диагностировать помехозащищенность антенного кабеля автотранспортных средств. 4 ил.

Изобретение относится к электрическим испытаниям антенных кабелей автотранспортных средств (АТС) на соответствие параметрам электромагнитной совместимости (ЭМС), в частности к воздействию высокочастотного электромагнитного поля и может быть использовано для оценки помехозащищенности антенных кабелей АТС высокочастотных электромагнитных помех (ЭМП).

Из ГОСТ 29157-91, известна установка, содержащая металлическое заземленное основание, на котором располагается тестируемая система (изделие) с идущими от него жгутами проводов, которые подключаются к источнику питания и электрическим периферийным элементам изделия, при этом жгуты проводов проходят через емкостное устройство, вход которого подключается к генератору помех, а выход к электрической нагрузке.

Из упомянутого источника известен реализуемый выше описанной установкой способ испытаний кабелей автотранспортного средства на помехозащищенность к электромагнитным помехам, заключающийся в наведении посредством емкостного устройства электромагнитных помех в проходящих через него жгутов проводов.

Недостатками данного способа является, воздействие ЭМП на отдельно взятый участок тестируемой системы, что не позволяет оценить наведенный уровень ЭМП на всю систему в целом, а также испытание тестируемой системы, не включенной в бортовую сеть АТС, что не позволяет учесть специфические особенности распределения ЭМП в АТС.

Из ГОСТ 29157-91, известна установка, содержащая экранированную камеру, изделие с идущими от него жгутами проводов, которые подключаются к источнику питания и периферийным элементам изделия, при этом жгуты проводов проходят через индуктивный инжектор тока, вход которого подключается к генератору помех.

Из упомянутого источника известен реализуемый выше описанной установкой способ испытаний кабелей автотранспортного средства на помехозащищенность к электромагнитным помехам, заключающийся в наведении посредством индуктивного инжектора тока электромагнитных помех в проходящих через него жгутов проводов.

Недостатками данного способа является, воздействие ЭМП на отдельно взятый участок жгута тестируемой системы, что не позволяет оценить наведенный уровень ЭМП на всю систему в целом.

За прототип предлагаемого изобретения принят известный из ГОСТ Р 51318.25-2012 способ испытаний антенно-фидерных систем автотранспортных средств на помехозащищенность к электромагнитным помехам, в котором АТС, имеющее в своем составе антенно-фидерную систему, устанавливается в испытательную камеру, преимущественно безэховую. Подключают к выходу антенно-фидерной системы с помощью согласующего устройства измерительный приемник, воздействуют на антенно-фидерную систему ЭМП, которые создаются бортовыми электротехническими системами, режим работы которых задается регламентирующей испытания документацией, и проводят измерение уровня помех на выходе антенно-фидерной системы. Результаты испытаний сравнивают с контрольными значениями, и по результатам сравнения делают заключение о соответствии испытываемой антенно-фидерной системы нормативным требованиям.

Недостатком данного способа является не детерминированный характер воздействия ЭМП от электротехнических систем АТС на антенно-фидерную систему, что не позволяет однозначно сравнить помехозащищенность кабеля (участков кабеля) антенно-фидерного тракта.

Задачей заявляемого решения является создание способа испытаний антенных кабелей АТС на помехозащищенность к ЭМП, позволяющего оценить соответствие параметрам ЭМС кабеля (участков кабеля) антенно-фидерного тракта и на основании результатов испытаний принять меры по повышению помехозащищенности антенно-фидерного тракта.

Указанная задача решается в способе испытаний антенных кабелей АТС на помехозащищенность к ЭМП, в котором выход антенно-фидерной системы АТС, расположенного в испытательной камере, преимущественно безэховой, подключают с помощью согласующего устройства и помехозащищенного кабеля к измерительному приемнику, а затем воздействуют на антенно-фидерную систему ЭМП.

Указанная задача решается тем, что:

1. На антенно-фидерное устройство испытываемого АТС воздействуют имитирующим источник (источники) ЭМП детерминированным широкополосным сигналом, перекрывающим заданную область частот, и проводят измерение уровня наведенных ЭМП на выходе антенно-фидерной системы.

2. Помехозащищенность антенных кабелей АТС к ЭМП в заданной области частот оценивают в сравнении с общим уровнем наведенных ЭМП на выходе антенно-фидерной системы.

3. Оценка помехозащищенности включает в себя режим, при котором все источники ЭМП АТС выключены, а в качестве источника (источников) ЭМП применяется как минимум один генератор с антенной, создающий детерминированный широкополосный сигнал, перекрывающий заданную область частот.

4. Источник (источники) ЭМП, создающий детерминированный широкополосный сигнал, перекрывающий заданную область частот, устанавливают в месте, регламентированном документацией на испытания.

5. Измерения уровня наведенных ЭМП производят при двух конфигурациях антенно-фидерной системы. Первая конфигурация включает в себя приемную антенну и антенный кабель АТС. Вторая конфигурация включает в себя эквивалентное сопротивление приемной антенны или полностью защищенную от ЭМП приемную антенну и антенный кабель АТС.

6. Оценку достаточности помехозащищенности антенных кабелей производят из условия:

U_A(f_i)-U_К(f_i)≥6 дБ, где

- U_A (f_i) - напряжение наведенных помех на частоте f_i на выходе антенно-фидерной системы в конфигурации включающей в себя приемную антенну и антенный кабель АТС;

- U_К (f_i) - напряжение наведенных помех на частоте f_i на выходе антенно-фидерной системы в конфигурации включающей в себя эквивалентное сопротивление приемной антенны или полностью защищенную от ЭМП приемную антенну и антенный кабель АТС;

- f_i - частота, на которой проводятся измерения наведенных ЭМП.

Изобретение поясняется следующими чертежами:

Фиг. 1, где схематично показаны: 1 - испытательная камера (безэховая камера); 2 -АТС с испытываемой антенно-фидерной системой; 3 - источник ЭМП, создающий детерминированный широкополосный сигнал, перекрывающий заданную область частот и установленный в месте, регламентированном документацией на испытания.

Фиг. 2, где схематично показаны: 4 - приемная антенна АТС; 5 -испытываемый антенный кабель АТС; 6 - согласующее устройство; 7 -помехозащищенный кабель, соединяющий согласующее устройство и измерительный приемник; 8 - измерительный приемник; 9 - экранированная камера для размещения измерительной аппаратуры.

Фиг. 3, где схематично показаны: 10 - эквивалентное сопротивление приемной антенны АТС.

Фиг. 4, где показаны: 11 - спектральная характеристика наведенных помех на выходе антенно-фидерной системы в конфигурации, включающую в себя приемную антенну и антенный кабель АТС; 12 - спектральная характеристика наведенных помех на выходе антенно-фидерной системы в конфигурации, включающую в себя эквивалентное сопротивление приемной антенны и антенный кабель АТС; 13 - разница спектральных характеристик 11 и 12.

Изобретение может быть реализовано в испытательной камере, преимущественно безэховой, содержащей в своем составе источник ЭМП, создающий детерминированный широкополосный сигнал, перекрывающий заданную регламентирующей документацией область частот, измерительную аппаратуру (измерительный приемник) с согласующим устройством и помехозащищенным кабелем, а также в установленном в испытательную камеру на период испытаний предварительно подготовленном автотранспортном средстве с испытываемой антенно-фидерной системой. Где источник ЭМП, создающий детерминированный широкополосный сигнал, установлен в месте, регламентированном документацией на испытания.

После указанного осуществляют предварительную подготовку АТС к испытаниям, которая заключается:

- в подключении к антенно-фидерной системе АТС согласующего устройства и помехозащищенного кабеля;

- подключении измерительной аппаратуры (измерительного приемника) к выходу помехозащищенного кабеля;

- в установке, после первого испытания в соответствии с первой вышеописанной конфигурацией антенно-фидерной системы АТС, вместо приемной антенны эквивалентного сопротивления или в установке на приемную антенну устройства защиты антенны от воздействия ЭМП.

Заявляемое техническое решение основано на том, что оценка помехозащищенности антенного кабеля осуществляется по результатам сравнения спектральных характеристик наведенных в антенно-фидерной системе АТС помех, которые получены после испытаний в двух вышеописанных конфигурациях антенно-фидерных систем АТС. По первой конфигурации измеряется интегральный уровень наведенного ЭМП в заданном диапазоне частот на антенну и антенный кабель АТС. По второй конфигурации исключается рецептор ЭМП в виде антенны и измеряется уровень наведенного ЭМП только на антенный кабель, при этом электрические параметры антенно-фидерной системы АТС по сравнению с первой конфигурацией остаются идентичными.

Антенный кабель считается удовлетворяющим требованиям помехозащищенности, если разница спектральных характеристик, наведенных ЭМП на антенно-фидерную систему АТС, полученных после испытаний в двух вышеописанных конфигурациях антенно-фидерных систем, составляет не мене 6 дБ. Указанное показывает, что наводимое ЭМП на антенный кабель напряжение, как минимум в два раза меньше напряжения, наводимого ЭМП, на антенну АТС.

Испытания проводят следующим образом:

1. На АТС с установленной в соответствии с первой конфигурацией антенно-фидерной системой осуществляют воздействие детерминированным широкополосным сигналом, перекрывающим заданную область частот, генерируемым посредством размещенного в испытательной камер источника ЭМП. Посредством измерительного приемника сканируют заданную область частот и производят в ней измерение уровня наведенных на антенно-фидерную систему ЭМП. По результатам измерений строят спектральную характеристику наведенного ЭМП напряжения.

2. После проведения измерений в соответствии с первой конфигурацией антенно-фидерной системы, проводят подготовку к проведению измерений ЭМП по второй конфигурации. Для этого вместо приемной антенны устанавливают эквивалентное сопротивление или устанавливают на приемную антенну устройство защиты антенны от ЭМП. После подготовки осуществляют повторное воздействие детерминированным широкополосным сигналом, перекрывающего заданную область частот посредством источника ЭМП. Измерительный приемник сканирует заданную область частот и производит в ней измерение уровня наведенных на антенно-фидерную систему ЭМП. По результатам измерений строят спектральную характеристику наведенных ЭМП для второй конфигурации антенно-фидерной системы.

3. После испытаний производят анализ измеренных в двух конфигурациях антенно-фидерных систем АТС спектральных характеристик наведенных ЭМП.

4. По результатам испытаний делают заключение о помехозащищенности антенного кабеля АТС и в случае несоответствия требованиям применяются меры по повышению помехозащищенности антенно-фидерного тракта.

Способ испытаний антенных кабелей автотранспортных средств на защищенность к воздействию электромагнитного поля помех, в котором выход антенно-фидерной системы автотранспортного средства, расположенного, преимущественно, в безэховой испытательной камере, подключают с помощью согласующего устройства и помехозащищенного кабеля к измерительному приемнику, а затем воздействуют на антенно-фидерную систему электромагнитным полем, отличающийся тем, что на антенно-фидерное устройство испытываемого автотранспортного средства воздействуют электромагнитным детерминированным широкополосным полевым сигналом, перекрывающим заданную регламентом испытаний область частот, и проводят измерение уровней электромагнитных помех, наведенных электромагнитным полем, на выходе антенно-фидерной системы, помехозащищенность антенных кабелей в заданной области частот оценивают в сравнении с общим уровнем наведенных электромагнитных помех на выходе антенно-фидерной системы, оценка помехозащищенности включает в себя режим, при котором все источники электромагнитного поля испытываемого автотранспортного средства выключены, а в качестве источника электромагнитного поля применяется как минимум один генератор с антенной, создающий детерминированный широкополосный сигнал, перекрывающий заданную регламентом испытаний область частот, источник электромагнитного поля, создающий детерминированный широкополосный сигнал, перекрывающий заданную область частот, располагают в установленном регламентом испытаний месте, измерения уровня наведенных электромагнитных помех производят при двух конфигурациях антенно-фидерной системы, первая конфигурация включает в себя приемную антенну и антенный кабель автотранспортного средства, а вторая конфигурация включает в себя эквивалентное сопротивление приемной антенны или полностью защищенную от воздействия электромагнитного поля приемную антенну и антенный кабель автотранспортного средства, оценку достаточности помехозащищенности антенных кабелей производят из условия:

U_A (f_i) - U_К (f_i) ≥ 6 дБ, где

- U_A (f_i) - напряжение наведенных помех на частоте f_i на выходе антенно-фидерной системы в конфигурации, включающей в себя приемную антенну и антенный кабель АТС;

- U_К (f_i) - напряжение наведенных помех на частоте f_i на выходе антенно-фидерной системы в конфигурации, включающей в себя эквивалентное сопротивление приемной антенны или полностью защищенную от ЭМП приемную антенну и антенный кабель АТС;

- f_i - частота, на которой проводятся измерения наведенных ЭМП.

Изобретение относится к области измерения электрических величин, а именно к электроизмерительной технике, и может быть использовано для измерения сопротивления изоляции кабелей, конденсаторов и других объектов.

Способ управления мгновенным автоматическим повторным включением для выключателей фидеров контактной сети постоянного тока на тяговых подстанциях и постах секционирования // 2695043

Изобретение относится к подаче электроэнергии к электрическим сетям, контактирующим с токоприемниками транспортных средств. Способ мгновенного автоматического повторного включения для выключателей фидеров контактной сети на тяговых подстанциях и постах секционирования, подразумевающий использование цифрового терминала защит фидеров контактной сети постоянного тока, с помощью которого реализуют цикл мгновенного автоматического повторного включения (МАПВ).

Способ контроля протяженных многожильных кабелей // 2694170

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к контролю качества протяженных многожильных кабелей сложных технических систем, включая системы вооружения и военной техники.

Система и способ для мониторинга и управления электрическими устройствами // 2693012

Использование: в области электротехники для мониторинга и управления электрическими устройствами. Технический результат – возможность мониторинга и управления электрическими устройствами при соединении их между собой одним кабелем.

Устройство контроля электрических цепей сложных технических изделий // 2692114

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники. Устройство содержит портативный компьютер с введенными в его память частными таблицами электрических соединений объекта контроля и программой управления процессом контроля электрических цепей с использованием частных таблиц электрических соединений.

Устройство для дистанционного отключения поврежденного участка электрической цепи // 2691738

Использование: в области электротехники и электроэнергетики для управления электрическими сетями при аварийных ситуациях. Техническим результатом является повышение надежности функционирования отключающего аппарата и упрощение процедуры его воздействия на исполнительный механизм.

Устройство мониторинга состояния кабеля // 2690515

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для прогнозирования времени короткого замыкания силового кабеля определением сопротивления его изоляции.

Устройство автоматизации поста секционирования контактной сети переменного тока на разъединителях // 2690225

Изобретение относится к устройствам электроснабжения железнодорожного транспорта, и в частности, к электроснабжению постов секционирования контактной сети переменного тока.

Способ контроля системы электрообогрева промышленных объектов // 2690087

Изобретение относится к средствам контроля параметров промышленных объектов - трубопроводов, цистерн и других полых промышленных объектов. Техническим результатом изобретения является повышение надежности.

Автоматизированное устройство контроля протяженных многожильных кабелей // 2688946

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники, в частности к устройствам и способам контроля электрических цепей протяженных многожильных кабелей, используемых для соединения удаленных друг от друга автономных составных частей сложных технических систем (СТС), включая системы вооружений и военной техники.

Способ испытаний систем/устройств вызова экстренных оперативных служб автотранспортных средств на восприимчивость к электромагнитному полю // 2702406

Изобретение относится к испытаниям автотранспортных средств. В способе испытаний систем/устройств вызова экстренных оперативных служб автотранспортных средств на восприимчивость к электромагнитному полю оснащенное системами/устройствами вызова экстренных оперативных служб автотранспортное средство располагают в защищенной от внешних факторов зоне, оснащенной имитатором базовой станции, выполненным с возможностью формирования со стороны передающих устройств стандарта GSM испытываемой системы излучаемого сигнала заданной условиями испытаний мощности, а также содержащим радиоканал стандарта GSM, обеспечивающий имитацию аудиосвязи водителя/пассажира автотранспортного средства с диспетчером экстренных оперативных служб.

Установка для оценки эффективности экранирования кровельными материалами электромагнитного поля от линий электропередач в естественных условиях // 2700574

Использование: в области электротехники. Технический результат - обеспечение возможности оценки эффективности экранирования кровельных материалов на разной высоте от линий электропередач, сокращение времени и уменьшение трудоемкости оценки эффективности экранирования кровельных материалов от электромагнитного поля линий электропередач.

Устройство для измерения коэффициента отражения электромагнитной волны // 2698710

Изобретение относится к радиолокации, в частности к радиолокационным измерениям, и может быть использовано при измерении коэффициента отражения (КО) плоских образцов радиопоглощающих покрытий (РПП).

Способ дистанционного определения термодинамической температуры быстропротекающего процесса, развивающегося в радиопрозрачном объекте, устройство для его осуществления, способы калибровки устройства и генератора шума в составе этого устройства // 2698523

Изобретение относится к технике радиофизических измерений и может быть использовано для измерения в миллиметровом участке спектра собственного теплового излучения разнообразных быстропротекающих газодинамических процессов, развивающихся в радиопрозрачных объектах.

Нулевой радиометр // 2698488

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения характеристик электромагнитного поля, и может быть использовано, например, в дистанционном зондировании Земли, медицине, поиске радиотепловых аномалий, гиперспектральных исследованиях природных сред.

Способ оценки электромагнитной совместимости бортового радиоэлектронного оборудования // 2697810

Изобретение относится к области радиотехники, в частности, для испытаний радио- и радиоэлектронного бортового оборудования (БРЭО) на электромагнитную совместимость (ЭМС).

Конструкция многофункциональной радиолокационной досмотровой системы // 2691982

Изобретение относится к конструкции досмотровых рамок, предназначенных для обнаружения взрывчатых веществ (ВВ) и других запрещенных предметов на теле человека в местах большого скопления людей в аэропортах, морских и речных вокзалах, театрах, стадионах и пр.

Способ измерения энергии сверхширокополосного электромагнитного излучения // 2690858

Изобретение относится к области техники измерений характеристик сверхширокополосного (СШП) электромагнитного излучения (ЭМИ) и может быть использовано для оценки эффективности новых типов генераторов данного вида излучения.

Способ определения местоположения объекта и устройство для его осуществления // 2690526

Способ определения местоположения объекта и устройство для его осуществления относятся к разделу физики и могут найти применение при определении абсолютных координат подвижного объекта относительно нулевой координаты для нужд пеленгации, измерении расстояния или скорости, определении местоположения, обнаружении объектов.

Стендовая установка для определения величины шарнирного момента регуляторов расхода газа // 2702313

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на совершенствование установок для стендовых испытаний регуляторов расхода газа. Предлагаемая стендовая установка для определения величины шарнирного момента регуляторов расхода газа содержит установленные в камеру сгорания заряд твердого топлива и воспламенитель, регулятор расхода с регулирующим элементом и привод, между которыми установлен датчик кинематических характеристик.