Standart Elektronik Devrelerin Elektromanyetik Bağışıklığının Belirlenmesi İçin Düşük Teknolojili Bir DEW Jeneratörünün Tasarımı ve Test Edilmesi

Soyut:

Bu makale, yüksek güçlü elektromanyetik ortamların (HPEM'ler) elektrik güç ağlarının tüm temel öğelerinin çalışması üzerindeki etkisini açıklamaktadır. Frekans bantları, HPEM ortamları için tanımlanmıştır. Dikkat, özellikle yönlendirilmiş enerji silahlarına (DEW'ler) ve kasıtlı elektromanyetik girişime (IEMI) odaklanır. DEW ve IEMI üreteçlerinin, E-alan düzeyi ve DEW veya IEMI üreteci anten açıklığından hedef uzaklığı açısından bir sınıflandırması da açıklanmaktadır. Bu makalenin ana odak noktası, standart elektronik devrelerin elektromanyetik bağışıklığını belirlemek için kullanılan düşük teknolojili bir DEW üretecinin tasarımı ve test edilmesidir.

Ayrıca, E-alanına karşı yeterli korumaya sahip olmayan basit bir elektronik devre için elektromanyetik bağışıklığın doğrulanması da açıklanmaktadır. Bu makalenin sonucu, hatasız çalışma için E-alan limitlerinin belirlenmesi, test edilen devrelerin arızalı durumları ve devrelerin geri dönüşü olmayan şekilde imha edilmesidir. Ölçülen E-alan, COMSOL Multiphysics yazılımında (COMSOL, Inc. 100 District Avenue Burlington, MA 01803 ABD) temel mikrodalga radyasyon teorisi ve simülasyon sonuçlarıyla karşılaştırıldı.

Bağışıklık vücudun savunma mekanizmasıdır. Vücut, dışarıdan istila eden herhangi bir yabancı maddeyi tanımlayabilir ve ortadan kaldırabilir;

Eski, hasarlı, ölü, dejenere öz hücreler ve vücuttaki mutasyona uğramış ve virüs bulaşmış hücreleri tanıma ve bunlarla başa çıkma yeteneği. Ne zaman

Bağışıklık düşük olduğunda, hastalıklara yakalanmak kolaydır. Düşük bağışıklığı etkileyen ana faktörler yaş faktörüdür: hayatta iki bağışıklık faktörü vardır.

Düşük bağışıklığın aşamaları, yani çocukluk ve yaşlılık. Araştırmamızda, Cistanche Deserticola'mızın bağışıklığı artırabildiğini, Cistanche Deserticola polisakkaritlerinin ve verbascoside'nin kalp ve beyin dokusu enzimlerinin aktivitesini artırabildiğini, peritoneal hücrelerin fagositozunu ve lenfositlerin çoğalma tepkisini artırabildiğini ve böylece bağışıklığı artırabildiğini bulduk.

Cistanche Deserticola ek ürününü tıklayın

anahtar kelimeler:

yüksek güçlü elektromanyetik (HPEM) ortam; yönlendirilmiş enerji silahları (DEW); kasıtlı elektromanyetik girişim (IEMI); elektromanyetik bağışıklık magnetronu; parazit yapmak; anten; optimizasyon; elektromanyetik bağışıklık

1. Giriş

Bir elektrik enerjisi şebekesi, üretim, iletim, dağıtım ve kullanıcılar veya tüketicilerden oluşan temel unsurlardan oluşur. Büyük enerji santralleri, her gün için öngörülen güç ihtiyaçlarına göre planlanır ve tüketici için en iyi fiyat ve güvenilirlik sonucunu elde etmek için dünya açık artırmaları yapılır. Güneş sistemleri [1,2], rüzgar çiftlikleri [3,4], vb. gibi daha ekolojik elektrik kaynaklarının kullanılmasına yönelik artan eğilim nedeniyle, yapısı açısından iletim şebekesine çok daha büyük talepler getirilmektedir [5,6 ], kararlılık [7], optimizasyon [8–10] ve son müşterinin gereksinimlerini parazite karşı koruma [11–13].

Her büyük elektrik şirketinin, mevcut ve çeşitli iletişim ağları aracılığıyla üretilen ve kullanılan gücü dengede tutmak için çalışan bir kontrol merkezi vardır. Ek olarak, arıza veya ekipman arızası durumunda yanıt vermek üzere trafo merkezlerindeki kontrol elektroniğinin koşullarını takip etmek için diğer iletişim ağlarını kullanırlar. Elektronik bilgi ve iletişim sistemlerine sahip tüm bu ağlar, HPEM ortamlarının etkilerine karşı savunmasızdır.

HPEM ortamları, yönlendirilmiş enerji silahları (DEW'ler) ve kasıtlı elektromanyetik girişim (IEMI). Güvenlik alanında kullanılan terim DEW'dir; sivil terminolojide kullanılan terim yönlendirilmiş enerjidir (DE). Özellikle, DEW'ler ve IEMI'ler şu anda elektrik güç şebekelerinde ve diğer devlet altyapılarında elektronik ve bilgi sistemlerinin işleyişi için büyük bir tehdit oluşturmaktadır [14,15].

DEW'ler ve IEMI'ler, elektronik devrelerin arızalanmasına ve hatta tahrip olmasına neden olabilen, elektromanyetik darbe (EMP) adı verilen darbeli bir güç elektromanyetik alanı oluşturur. Bu alandaki hızlı araştırma geliştirme nedeniyle, küçük kompakt cihazlar inşa edilebilir. Bu cihazlar savunma ve güvenlik teknolojisinde kullanım açısından oldukça cazip olmakla birlikte teröristler tarafından da suiistimal edilebilmektedir. DEW'lerin ve IEMI'lerin özel kullanımı, elektromanyetik alan üretme yöntemine ve ayrıca kullanılan frekans bandına bağlıdır. DEW'ler ve IEMI'ler genellikle aşağıdaki modlarda çalışır:

1 Tek bir frekansın birçok döngüsüne sahip tek bir darbe (bazı frekans çevikliğine sahip olabilecek yoğun bir dar bant sinyali).

2 Her darbenin tek bir frekansın birçok döngüsünü içerdiği çok sayıda darbe içeren bir patlama.

3 Bir ultra geniş bant (UWB) geçici darbe (100 s MHz'den birkaç GHz'e kadar spektral içerik).

4 Yayılan veya iletilen birçok UWB darbesinin patlaması.

DEW ve IEMI sinyalleri, elektronik cihazlardaki radyasyona veya iletime nüfuz edebilir [16,17]. Şekil 1, HPEM ortamlarının bireysel bileşenlerinin frekans bantlarını göstermektedir. Şekil [14]'ten alınmıştır. Spektral yoğunluk dikey eksende çizilir. Birimi V/m/Hz'dir.

DEW ve IEMI ortamlarında, E-alanının DEW veya IEMI üretecinin hedeften uzaklığına bağımlılığını dikkate almak çok önemlidir. Bu alanda sıklıkla kullanılan parametre rE'dir; liyakat faktörü (FOM) olarak da adlandırılan diğer yayınlarda birim volttur (V). Bu parametre, E-alanı E ile verici jeneratör anteninden r mesafesinin çarpımını temsil eder.

Hassas elektronik içeren teknolojinin işlevini kasıtlı olarak bozmak için kullanıma uygun DEW ve IEMI üreteçleri, karmaşıklık düzeylerine ve dolayısıyla kullanılabilirliklerine göre aşağıdaki gibi ayrılabilir [16,18–22]:

1 Düşük teknolojili jeneratörler rE ' 1 kV (örn. mikrodalga fırın).

2 Orta teknolojili jeneratörler rE' onlarca ila yüzlerce kV (örneğin, modifiye edilmiş radar vericileri).

3 Yüksek teknolojili jeneratörler rE ' birim MV (özel teknolojiler) sırası.

İlgili frekans bandında elektronik cihazın (hedefin) bulunduğu yerdeki E-alan seviyesi, elektronik sistemlerin bozulması veya yok olması için belirleyicidir. Faaliyetlerin aksaması veya hedefin yok edilmesi, uzak mesafeden çalışan yüksek teknolojili veya orta teknolojili jeneratörler veya hedefe yakın konumlandırılan düşük teknolojili jeneratörler ile sağlanabilir. Şu anda, DEW ve IEMI jeneratörleri için çok cazip bir yer, yerleşik insansız hava araçlarıdır (İHA'lar). CHAMP Projesi [23,24], elektronik sistemlerin yüksek verimli bozulmasına veya yok olmasına neden olan bir İHA üzerindeki DEW veya IEMI jeneratörlerinin sonuçlarını göstermektedir.

Aşağıdaki bölümler, standart elektronik devrelerin elektromanyetik bağışıklığını belirlemek için kullanılan düşük teknolojili bir DEW üretecinin tasarımı ve test edilmesiyle ilgilidir. Jeneratörün güç elemanı olarak bir magnetron kullanılmıştır. Ardından, elektronik devrelerin elektromanyetik bağışıklığının ölçümleri, E-alanının etkilerine karşı ek koruma olmaksızın gerçekleştirilir. Sonuç, test edilen devrelerin hatasız çalışması ve arıza durumları için E-alanı limitlerinin ve devrelerin geri döndürülemez şekilde yok edilmesi için E-alanı seviyesinin belirlenmesidir.

2. Magnetronlu Düşük Teknolojili DEW Jeneratörü Konsepti

Mikrodalga fırınlarda yaygın olarak kullanılan bir magnetron, S bandında çalışan bir mikrodalga güç üreteci üretmek için seçilmiştir (Şekil 2).

Mikrodalga güç üretecinde, yüksek güce sahip yüksek frekanslı salınımların kaynağı olarak bir magnetron kullanıldı (Tip 2M219J). Bu magnetron, mikrodalga fırınlarda elektromanyetik enerji kaynağı olarak yaygın olarak kullanılır. Tablo 1, üretici katalog sayfasındaki magnetron özelliklerini göstermektedir.

2.1. Mikrodalga Güç Jeneratörünün Temel Bağlantısı

Jeneratörün çalışmasının temel prensibi aşağıdaki blok şemaya göre açıklanabilir (Şekil 3). Mikrodalga jeneratörü, 230 VAC dağıtım ağından ayrı olarak beslenir. Bu güç kaynağı, magnetronu çalıştırmak için çıkışı 4,2 kVDC olan yüksek voltajlı bir transformatöre (MOT) sahip bir AC/DC yükseltici dönüştürücü tarafından desteklenmektedir. Bir huni anten kullanılarak, elektromanyetik enerji istenen yönde uzaya yayılır.

Şekil 3. Bir mikrodalga jeneratörünün temel blok diyagramı.

Bu devrenin genel verimliliği yüzde 55 civarındaydı ve mikrodalga jeneratörünün genel verimliliğini artırmak için güçlü mikrodalga jeneratörünün genel konseptini değiştirmek ve optimize etmek için ek çaba gösterildi.

2.2. Mikrodalga Güç Jeneratörünün Optimizasyonu

Jeneratörün sürekli çalışmasını sağlamak için tüm bağlantı için yeni bir konsept tasarlamak önemliydi. Ek olarak, kazara elektrik çarpmasını önlemek için yeni bir jeneratör konsepti tasarlarken operatör güvenliğini ele almak zorunluydu.

Magnetronu uygulamamız için kullanım açısından test ederken, soğutmanın çözülmesi gereken bir zorluk olduğu görüldü. Ek olarak, magnetronun aşırı ısınması, verimliliğini önemli ölçüde azalttı. Bu nedenle, jeneratör konseptinin tamamının değiştirilmesi gerekiyordu. Şekil 4, tam güçte 90 s sonra ısıtılmış magnetronu göstermektedir.

İşlevsel bir mikrodalga güç üreteci tasarlarken, çeşitli parçaları (bileşenleri) yalnızca EMI açısından değil, aynı zamanda birincil olarak sıcaklık açısından da birbirleriyle etkileşime girmeyecek şekilde düzenlemek önemliydi (Şekil 5).

2.3. Optimize Edilmiş Mikrodalga Güç Jeneratörünün Tanımı

Jeneratörün güç kaynağı endüstriyel ağdan 230 VAC/50 Hz'dir. Şekil 6, tasarım değişikliklerinden sonra jeneratörün iç düzenlemesini göstermektedir. (1) sayısı jeneratör emniyet ve kontrol elemanlarını göstermektedir. Sigortalar ve kontroller açıldığında, çıkış gerilimi 2 × 2,1 kVAC olan yüksek gerilim doğrultucusuna (5) bağlı iki yüksek gerilim trafosunu (3) besleyen izolasyon trafosuna (2) gerilim uygulanır. 2 × 50 µF (4) yüksek voltaj kapasitörleri aracılığıyla. Bir yüksek gerilim izolasyon trafosu (6) üzerinden magnetrona (7) yönlendirilir. Magnetron, havanın bir vantilatör aracılığıyla doğrudan magnetronun soğutma sisteminin kanatçıklarına aktığı özel olarak tasarlanmış bir fan (8) tarafından soğutulur. Bu magnetron soğutma çözümü, tüm jeneratörün sürekli çalışmasını sağlar. Ayrıca jeneratör, aşırı ısınma durumunda jeneratörü kapatacak bir güvenlik cihazı ile donatılmıştır. Bu güvenlik cihazı, jeneratörün termal olarak gerilmiş elemanlarına bağlı olan termal sensörlerden (termik sigortalar) oluşur.

Mikrodalga jeneratörünün tüm bileşenleri, EMI üzerindeki etkilerini en aza indirecek şekilde düzenlenmiştir. Ancak en önemli husus, tasarım sırasında bileşenlerin sıcaklık açısından birbirine müdahale etmeyecek şekilde yerleştirilmesiydi. Termal olarak en fazla yüklenen bileşen, magnetron ve güç transformatörleridir (MOT). Birbirlerinden yeterli uzaklıkta oldukları resimden anlaşılmaktadır. Şekil 7, 10 dakikalık tam güçten sonra optimize edilmiş mikrodalga güç üretecinin tüm ayrı bileşenlerinin bir termal diyagramını göstermektedir. Tüm sıcaklık ölçümleri, Testo'nun [25] termal kamerası kullanılarak yapıldı.

Geliştirilmiş soğutma tasarımını kullanarak, magnetronun parametrelerini değiştirmeden (yüksek sıcaklıktan dolayı frekans ve verimlilikte değişiklik) sürekli mikrodalga güç üreteci çalışması elde edebildik. Bu, magnetronun 50 ◦C'ye kadar sabit bir sıcaklığa sahip olduğu anlamına gelir (Şekil 8). Bu, tüm sistemin kararlılığını sağladı. Ek olarak, yeni düzenleme elektrikli mikrodalga üreteci verimliliğini yüzde 55'ten yüzde 75'e çıkardı.

Şekil 9a, magnetron anteni için bir açıklığın yapıldığı standartlaştırılmış bir R32 dalga kılavuzunu göstermektedir. Şekil 9b, 10 dakikalık tam güç sonrasında dalga kılavuzu içindeki sıcaklığı gösterir. Önerilen soğutma sayesinde bu sıcaklık 80 ◦C'nin üzerine çıkmadı. Magnetron dalga kılavuzuna sıkı bir şekilde bağlı olduğu için, magnetron anteni doğrudan soğutulmadan dalga kılavuzunun yalnızca bir kısmı soğutulduğu için sıcaklık bu noktada en yüksekti. Ancak bu sıcaklık, güçlü mikrodalga üretecinin işlevini ve parametrelerini etkilemedi (Tablo 2)

Şekil 10, standartlaştırılmış bir R32 dalga kılavuzuna ve anten de dahil olmak üzere iletilen sinyali analiz etmek için gerekli bileşenlere sahip bir mikrodalga jeneratörü göstermektedir. Numara (1), magnetronlu bir EMI mikrodalga jeneratörünü ve Numara (2) bir dalga kılavuz musluğunu gösterir. Dal, geçiş boşluklarının, iletimin ileri yönünde elektromanyetik dalganın zayıflamadığı ve çapraz yönde zayıflamanın boşluğun boyutuna göre olacağı şekilde oluşturulduğu çapraz bir dalga kılavuzudur. 30 dB zayıflama [26–29] ile iki özdeş dalga kılavuzu bağlantısı, dalga kılavuzu yoluna bağlandı.

Ancak, 30 dB'lik kademede ne kadar güç olduğunu dikkate almak önemliydi. Güç hala çok yüksekse, gücü yeterince azaltacak ve ölçüm cihazlarını koruyacak ek bir zayıflatıcı bağlamak gerekliydi. Bu dalga kılavuzu kılavuzlarına, Numara (3) olarak işaretlenmiş dalga kılavuzu uyumlu yükler takılıdır. Bunlar, dalga kılavuzu yolunu verilen yönde uyarlamayı amaçlıyordu. Ayrıca, Numara (4) olarak işaretlenmiş bir anten bağlanmıştır. Anten, elektromanyetik dalganın gerekli yönde uzaya iletilmesini sağladı. Tertibatın son parçası, bir koaksiyel kablo için bir dalga kılavuzu kuplajıdır (5). Bu bağlantı sayesinde, çeşitli ölçüm cihazlarını (osiloskop, spektrum analizörü, güç ölçer vb.) bağlayabiliriz.

3. Elektronik Devrelerin EMP'ye Bağışıklığının Test Edilmesi

Elektromanyetik alanda (EMP) elektronik devreleri test etmek için özel bir test sahası, elektronik cihazları EMP'de test etmek için belirlenmiş bir laboratuvarda kurulmuştur (Şekil 11). Elektromanyetik enerjinin duvarlardan yansımasını azaltmak için bu laboratuvarın duvarlarında özel plakalar bulunmaktadır (Şekil 12).

Test edilen elektronik devre, jeneratör anteninin radyasyon paterni ekseninde özel bir sehpa üzerine yerleştirilmiştir. Stand yavaş yavaş jeneratörün antenine doğru hareket ettirildi. 1,1 ila 0,25 m arasındaki anten mesafeleri için test gerçekleştirilmiştir. Test edilen elektronik devre, her bir konum için jeneratör tarafından 2 s süreyle ışınlanmıştır. Jeneratör tarafından oluşturulan E-alanı, her konum için ölçüldü. Aynı zamanda, test edilen elektronik devrenin çalışması her pozisyonda doğrulandı. Ölçülen güç seviyesini ayarlamak için E-alan ölçümü için sensör olarak zayıflatıcılı bir manşon dipol anten (Şekil 13a) kullanılmıştır. Sinyal seviyelerini ölçmek için osiloskoplu (Şekil 13b) bir R&S RTO 1044-4GHz{9}} GSa/s kullanıldı.

NE555P (NE555P, çeşitli dikdörtgen sinyallerin bir zamanlayıcısı veya üreteci olarak en yaygın olarak kullanılan bir entegre devredir) entegre devresi, orijinal bir yarı iletken güç mikrodalga jeneratörü tasarımımıza güç sağlamak için seçildi. Frekansı değiştirmek için bir potansiyometrenin kullanıldığı bu entegre devre ile dikdörtgen bir puls üreteci monte edildi. Entegre devrenin (IC) doğru çalışıp çalışmadığını görsel olarak incelemek için bu devre bir ışık yayan diyot (LED) ile donatıldı. Pille çalışan NE555P test devresi, çeşitli mesafelerde EMP'ye maruz bırakıldı.

Ölçülen E-alan seviyeleri, basitleştirilmiş bir elektromanyetik dalga radyasyonu teorisine dayalı olarak oluşturulan E-alan dağılımıyla karşılaştırıldı. E-alan üretecinin piramidal huni anteni için parametrelerin hesaplanması Denklemler (1) ve (2) ile gerçekleştirildi.

Simülasyon, 200 ila 1000 W aralığındaki jeneratör güçleri için gerçekleştirilmiştir. Bu güçler için, E-alanının anten açıklığından uzaklığa bağımlılıkları elde edilmiştir. Ölçüm odasının boyutları ve beklenen elektromanyetik bağışıklık seviyesi ile ilgili olarak, Pgen=200 W seçildi. Bu güç, test devrelerinin elektromanyetik bağışıklığını ölçmek için kullanıldı. Simülasyon sonuçları Şekil 14'te gösterilmektedir.

Şekil 15, hesaplama (Denklemler (1) ve (2)) ve simülasyonlarla elde edilen mesafeye E-alan bağımlılığının Ey bileşenlerini göstermektedir. Şekil 15a, dalga kılavuzu bölgesindeki E-alanı, piramidal boynuz anten bölgesi ve reaktans bölgesindeki Ey bileşeninin tam bir görünümünü göstermektedir. Şekil 15b, ölçülen bölgedeki Ey bileşeninin ayrıntılı bir görünümünü göstermektedir.

5. Tartışma

NE555P test devresi pille çalıştı ve çeşitli mesafelerde EMP'ye maruz kaldı. Tablo 3, IC NE555P devresinin EMP bağışıklığının sonuçlarını göstermektedir.

Test edilen IC, 220 V/m'ye eşit veya daha düşük bir E-alanıyla mikrodalga radyasyonunda hatasız çalıştı. Daha büyük E-alan seviyeleri için hatalar gösterdi. Mikrodalga gücü kapatıldığında, test edilen IC tekrar hatasız çalıştı. Mikrodalga ışıması E-alanı 1700 V/m'ye eşit veya daha büyük olduğunda, test edilen IC yok edildi.

Şekil 16a, NE555P IC tarafından üretilen ve EMP'ye maruz kalmayan bir sinyali göstermektedir. Şekil 16b, uzaktan EMP'ye maruz kalan IC NE555P'yi kullanan bir sinyali göstermektedir.<2.5 m from the antenna.

Şekil 16, yüksek EMP'ye maruz kalan bir elektronik cihazın düzgün çalışmayı durdurduğunu göstermektedir. Şekil 16b, IC NE555P kullanan bir elektronik cihazın mikrodalga jeneratör anteninden belirli bir mesafede tamamen kullanılamaz olduğunu kanıtlıyor.

Mikrodalga jeneratör anteninden {{0}},25 m uzaklıkta, LED dahil tüm elektronik cihaz geri döndürülemez şekilde hasar gördü. Bu tahribat, elektronik cihazın 0,25 m mesafede EMP'ye maruz kalmasından sonraki 2 saniye içinde meydana geldi. Şekil 17, tahrip olmuş LED NP yarı iletken bağlantısının ayrıntılı bir görünümünü göstermektedir.

Ayrıca EMP sırasında elektronik devre aşırı derecede ısınmıştır. Şekil 18, kaynaktan (magnetron) 1,1 m mesafede 2 saniye boyunca EMP'ye maruz bırakılan ısıtılmış bir elektronik devrenin sıcaklık profilini göstermektedir. IC NE555P yeşil çerçeve ile işaretlenmiştir.

Elektronik devre, mikrodalga jeneratör anteninden kısa bir mesafede (25 cm) EMP'ye maruz kaldığında, tüm elektronik devrenin monte edildiği tüm pasif bileşenler (direnç, kondansatör, bobin vb.) . Şekil 19, geri dönüşü olmayan yıkımdan sonra direncin ayrıntılı bir görünümünü göstermektedir. Bu direnç, mikrodalga güç üreteci anteninden 0,25 m uzaklıkta 2 saniye boyunca EMP'ye maruz kalan IC NE555P'ye sahip elektronik cihazın bir parçasıydı.

Test edilen IC, elektromanyetik alanın etkilerine karşı ek korumaya sahip değildi. Daha yüksek seviyede bir elektromanyetik bağışıklığa ihtiyaç duyulursa, çeşitli türlerde korumalı kapılar, EMI/RFI (EMI - Elektromanyetik girişim/ RFI - Radyo frekansı girişimi) gibi diğer özelliklerle desteklenen çeşitli türlerde korumalı mahfazalar veya korumalı kutular kullanılabilir. korumalı dalga kılavuzu hava menfezleri, dalga kılavuzu geçişleri ve benzerleri. Güç kaynağı hatları, özel yüksek frekans filtreleri (RF filtreleri) aracılığıyla bağlanmalıdır. Fiber optik uygulamalar, ekranlı kabinlerden ve kutulardan veri iletimi için dalga kılavuzu filtreleri ile birlikte sıklıkla kullanılır. Elektromanyetik alanın etkilerine karşı elektronik devrelerin korunmasına yönelik özel eleman örnekleri, örneğin [31]'de bulunabilir.

6. Sonuçlar

Bu yazıda, özellikle DEW'ler ve IEMI'ler olmak üzere ciddi HPEM tehditlerini tanıttık ve bunların mevcut ve gelecekteki elektrik güç ağları üzerindeki olası etkilerini tartıştık. Makale, DEW ve IEMI üreteçlerinin E-alan seviyeleri ve hedefin DEW veya IEMI üreteci anten açıklıklarından uzaklığı açısından temel sınıflandırmasını açıklamaktadır. E-alanının etkilerine karşı ek korumaya sahip olmayan basit bir elektronik devre IC NE555P için bir elektromanyetik bağışıklık ölçümü gerçekleştirildi. Bölüm 2'de açıklanan düşük teknolojili jeneratörü test etmek için kullanıldı. Test edilen IC, mikrodalga ışınımı bir E-alanı > 220 V/m'ye ulaştığında bir arıza gösterdi. Mikrodalga ışıması 1700 V/m'den büyük veya buna eşit bir E-alanına ulaştığında, test edilen IC yok edildi. Ölçülen E-alan seviyeleri, basitleştirilmiş bir elektromanyetik dalga radyasyonu teorisine dayalı olarak oluşturulan E-alan dağılımıyla karşılaştırıldı ve COMSOL Multiphysics'te simülasyon kullanılarak doğrulandı. Test edilen IC, orta ölçekli entegrasyona sahip dirençli bir devreydi. çok büyük ölçekli entegrasyon ve ultra geniş ölçekli entegrasyon gibi modern ICS, kasıtsız elektromanyetik girişime ve kasıtlı elektromanyetik girişime karşı daha az dirençlidir.

Bu nedenle, elektrik güç şebekelerinde kullanılan elektronik devrelerin elektromanyetik bağışıklığının arttırılmasına bugün ve gelecekte daha fazla dikkat edilmesi gerekmektedir. Çözüm, IC'lerin, veri hatlarının ve güç hatlarının tutarlı elektromanyetik korumasıdır.

Yazar Katkıları:

Kavramsallaştırma, LD, RK ve MP; metodoloji, LD, RK, MP; doğrulama, MP, RK; resmi analiz, LD, MP ve RK; soruşturma, LD, RK ve MP; yazma— orijinal taslak hazırlama, LD, RK ve MP; yazma—inceleme ve düzenleme, LD, RK ve MP; görselleştirme, LD, MP; gözetim, LD; proje yönetimi, LD, RK Tüm yazarlar, makalenin yayınlanan versiyonunu okudu ve kabul etti.

Finansman:

Araştırma hiçbir dış finansman almadı.

Kurumsal İnceleme Kurulu Beyanı:

Uygulanamaz.

Bilgilendirilmiş Onam Beyanı:

Uygulanamaz.

Veri Kullanılabilirliği Beyanı:

Uygulanamaz.

Teşekkür:

Bu belgede sunulan çalışma, Çek Cumhuriyeti Savunma Bakanlığı—Savunma Üniversitesi geliştirme programı "AIROPS" tarafından desteklenmiştir.

Çıkar çatışmaları:

Yazarlar herhangi bir çıkar çatışması beyan etmemektedir.

Referanslar

1. Castillo-Cagigal, M.; Matallanas, E.; Caamaño-Martín, E.; Martin, A.G. SwarmGrid: Çok Frekanslı Ajan Koordinasyonuna Dayalı Dağıtılmış Enerji Kaynakları ile Talep Tarafı Yönetimi. Enerjiler 2018, 11, 2476. [CrossRef]

2. Liu, W.; Guo, D.; Xu, Y.; Cheng, R.; Wang, Z.; Li, Y. Akıllı Durum Alanı Azaltma ve Sözde Sıralı Monte Carlo Simülasyonuna Dayalı Fotovoltaik Güç İstasyonlarına Sahip Güç Sistemlerinin Güvenilirlik Değerlendirmesi. Enerjiler 2018, 11, 1431. [CrossRef]

3. Ochoa, D.; Martinez, S. Zayıf ve Yalıtılmış Güç Sistemlerinde Frekans Kontrolünü Geliştirme Önerileri: San Cristobal Adası-Ekvador'un Rüzgar Dizel Güç Sistemine Uygulama. Enerjiler 2018, 11, 910. [CrossRef]

4. Hu, H.; Wang, X.; Peng, Y.; Xia, Y.; Yu, M.; Wei, W. Sabit Güç Yüklerine Sahip Örgülü DC Dağıtılmış Güç Sistemleri için Sanal Harmonik Direnci Temel Alan Kararlılık Analizi ve Kararlılık Geliştirme. Enerjiler 2017, 10, 69. [CrossRef]

5. Faria, P.; Spinola, J.; Vale, Z. Talep Karşılama Programları Bağlamında Dağıtılmış Enerji Kaynakları Planlaması ve Toplama. Enerjiler 2018, 11, 1987. [CrossRef]

6. Casado-Vara, R.; Vale, Z.; Prieto, J.; Corchado, Akıllı Binalarda Nesnelerin İnterneti Ağları için JM Hataya Dayanıklı Sıcaklık Kontrol Algoritması. Enerjiler 2018, 11, 3430. [CrossRef]

7. Hu, D.; Peng, Y.; Wei, W.; Hu, Y. Bir DC Mikro Şebekede Sanal Empedans Ayarı ile Şarj Durumu Dengeleme için Dağıtılmış İkincil Kontrol. Enerjiler 2020, 13, 408. [CrossRef]

8. Singh, M.; Jha, Öğretme-Öğrenme Tabanlı Optimizasyonu Kullanan Çok Amaçlı Talep Tarafı Yönetimi için RC Nesne Yönelimli Kullanılabilirlik Endeksleri. Enerjiler 2019, 12, 370. [CrossRef]

9. Galvan, L.; Navarro, JM; Galvan, E.; Carrasco, JM; Alcántara, A. Yeni Bir Öncelik Tabanlı Akıllı Şebeke Kontrol Yöntemi Kullanılarak Enerji Depolamanın Optimal Programlanması. Enerjiler 2019, 12, 579. [CrossRef]

10. Kotsalos, K.; Miranda, I.; Silva, N.; Leite, H. Alçak Gerilim Dağıtım Şebekelerinde Çoklu Dağıtılmış Enerji Kaynaklarının Koordineli Çalışması için Ufuk Optimizasyon Kontrol Çerçevesi. Enerjiler 2019, 12, 1182. [CrossRef]

11. Shokri Gazafroudi, A.; Prieto, J.; Corchado, Ajan Tabanlı Yerel Elektrik Ticareti için JM Sanal Organizasyon Yapısı. Enerjiler 2019, 12, 1521. [CrossRef]

12. Šujanová, P.; Rychtariková, M.; Sotto Belediye Başkanı T.; Hyder, A. Sağlıklı, Enerji Verimli ve Konforlu Bir İç Mekan Ortamı, Bir İnceleme. Enerjiler 2019, 12, 1414. [CrossRef]

13. Faia, R.; Faria, P.; Vale, Z.; Spinola, J. Bir Konutta Optimum Batarya Enerji Depolama Planını Düşünerek Parçacık Sürü Algoritmasını Kullanarak Talep Yanıtı Optimizasyonu. Enerjiler 2019, 12, 1645. [CrossRef]

14. Radasky, WA; Hoad, R. Üç Yüksek Güçlü Elektromanyetik (HPEM) Tehditinin Akıllı Şebekeler Üzerindeki Etkilerine Genel Bakış. Uluslararası Elektromanyetik Uyumluluk Sempozyumu Bildiri Kitabında-EMC EUROPE, Roma, İtalya, 17–21 Eylül 2012.

15. Kappenman, JG; Radasky, WA; Gilbert, JL; Erinmez, LA Gelişmiş Jeomanyetik Fırtına Tahmini: Elektrik Güç Sistemi Operasyonları için Bir Risk Yönetim Aracı. IEEE Trans. Plazma Bilimi 2000, 28, 2114–2121. [ÇaprazRef]

16. Giri, DV Yüksek Güçlü Elektromanyetik Radyatörler: Ölümcül Olmayan Silahlar ve Diğer Uygulamalar; Harvard University Press: Cambridge, MA, ABD, 2004; ISBN'si 978-0-674-01569-2.

17. Giri, DV; Baş, R.; Sabbath, F. Yüksek Güçlü Elektromanyetik (HPEM) Ortamların Elektronik Üzerindeki Etkileri. IEEE Elektromıknatıs Kompakt. Mag. 2020, 9, 37–44. [ÇaprazRef]

18. Uluslararası Elektroteknik Komisyonu. 61000-2-13:2005|IEC Web Mağazası|Elektromanyetik Uyumluluk, EMC, Akıllı Şehir.

19. Giri, DV; Tesche, FM; Baum, CE Yüksek Güçlü Elektromanyetik (HPEM) Yayma ve İletim Sistemlerine Genel Bir Bakış. URSI Radyo Bilimi. Boğa. 2006, 2006, 6–12.

20. Morton, D.; Korkuluk, J.; Levine, J.; Naff, T.; Smith, I.; Sze, H.; Warren, T.; Giri, DV; Mora, C.; Pavlinko, J.; et al. 2MV,<300ps Risetime, 100Hz Pulser for Generation of Microwaves. In Proceedings of the 2010 IEEE International Power Modulator and High Voltage Conference, Atlanta, Georgia, 23–27 May 2010.

21. Morton, D.; Korkuluk, J.; DaSilva, T.; Levine, J.; Naff, T.; Smith, I.; Sze, H.; Warren, T.; Giri, DV; Mora, C.; et al. HPM WBTS, Taşınabilir Yüksek Güçlü Geniş Bant Mikrodalga Kaynağı. 2010 IEEE Uluslararası Güç Modülatörü ve Yüksek Voltaj Konferansı Bildiriler Kitabında, Atlanta, Georgia, 23–27 Mayıs 2010.

22. Baum, CE; Fırıncı, WL; Prater, WD; Lehr, JM; O'Loughlin, JP; Giri, DV; Smith, kimlik; Altes, R.; Fockler, J.; McLemore, DM; et al. JOLT: Son Derece Direktifli, Çok Yoğun, İmpuls Benzeri Bir Radyatör. Proc. IEEE 2004, 92, 1096–1109. [ÇaprazRef]

23. Boeing: CHAMP-Lights Söndü. Çevrimiçi olarak erişilebilir: https://www.boeing.com/features/2012/10/bds-champ-10-22-12.page (16 Nisan 2021'de erişildi).

24. Medya, O. Raytheon Boeing Tarafından Test Edilen EMP Silahı, USAF Araştırma Laboratuvarı-Askeri Gömülü Sistemler.

25. Testo 865 Termal Görüntüleyici|Termal Görüntüleyici|Sıcaklık|Parametreler|Testo International.

26. Misra, D. Radyo-Frekans ve Mikrodalga Haberleşme Devreleri: Analiz ve Tasarım; Wiley: New York, NY, ABD, 2001; ISBN'si 978-0-471-41253-3.

27. Dunsmore, JP Handbook of Microwave Component Measurements: With Advanced VNA Techniques, 2. baskı; John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, ABD, 2020; ISBN'si 978-1-119-47713-6.

28. Kuester, EF Dalga Kılavuzları ve İletim Hatları Teorisi; CRC Press: Boca Raton, FL, ABD, 2020; ISBN'si 978-1-315-37004-0.

29. Smolskiy, SM; Kochemasov, VN; Belov, LA RF, Mikrodalga ve Milimetre Dalga Bileşenleri El Kitabı, 1. baskı; Artech Evi: Boston, MA, ABD; Londra, Birleşik Krallık, 2012; ISBN 978-1-60807-209-5.

30. Uygulama Değişimi: Piramidal Boynuz Anten.

31. ETS-Lindgren Genel Web Sitesi Koruması.

For more information:1950477648nn@gmail.com