知識庫:電磁脈沖的危害分類
電磁脈沖侵入電子或電氣系統后,由于其脈沖特性,可對電子、電氣系統產生不同程度的影響,與連續波不同的是,脈沖幅度高,瞬態電磁能量大,造成的破壞作用大,另外由于脈沖電路對脈沖信號的敏感特性,較小的電磁脈沖能量就能引起電路的敏感,同時上述電磁脈沖所占的頻段和頻率范圍不同,電磁脈沖效應也不同。電磁脈沖的危害程度和作用范圍是比較廣泛的。
根據電磁脈沖所造成的影響,按其危害程度可以分為下述幾種類型:
a)電磁脈沖導致系統的器件損壞和功能損失
器件損壞是指器件的物理、化學特性遭到破壞,例如半導體器件的過電應力擊穿,或過熱使PN結燒毀。
系統的功能損失是指系統內重要器件損壞和系統集成連接部件的損壞、系統特性改變。
這一類危害是最嚴重的一種破壞方式,也是電磁脈沖最主要的一種電磁效應,為了降低或減少電磁脈沖破壞,主要通過外殼體的屏蔽和端口的隔離,使侵入系統的電磁脈沖能量減少,把危害程度降到最低。
b)短期失效和短期回避
這類危害是指系統內的器件和系統本身在電磁脈沖作用期間的損失功能,但脈沖過后,過一段時間又能恢復功能,例如某些半導體器件在電沖擊后,過一段時間有時器件又恢復正常工作。
與一般短期失效概念不同的是可以預設保護裝置,在電磁脈沖侵入期間,實現保護裝置對系統進行保護,例如在接收系統前端裝保護放電管或保護裝置,就能達到這個目的。
還有一種稱作回避技術,就是在預定時間內系統暫停工作,并處于電磁脈沖保護狀態,例如用耐壓開關或繼電器把接收天線、接口信號、電源等輸入信號切斷,就可以避免電子設備受電應力沖擊損害。
上述對短期失效采用回避技術,使電子或電氣系統在電磁脈沖期間能生存下來也是電磁脈沖防護的另一種重要技術。
c)部分功能下降
當電磁脈沖能量較小,系統內器件未損壞,但由于電磁脈沖信號侵入系統內部,只對部分功能和系統精度產生不良影響,這種影響認為電磁脈沖是較低功能干擾脈沖串,它類似于噪聲對系統產生的影響,但與噪聲又有區別。例如,雷達脈沖波侵入到系統內,對飛行器的控制精度會產生較大影響,因此抑制雷達脈沖波對飛行器的影響,也成為電磁脈沖效應防護的重要研究內容。
很顯然,雷電波和核(非核)電磁脈沖所產生的電磁效應主要是a)類和b)類電磁效應,而雷達調制脈沖波在近距離也可能產生a)類和b)類電磁效應,但更大程度上是產生c)類功能下降的電磁效應,上述幾種電磁效應是防護的重點。
(摘編自《電氣技術》,原文標題為“電磁脈沖波的效應及防護”,作者為林守霖、區健昌、李子森。)
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