Способ повышения помехозащищённости автотранспортных средств
METHOD TO INCREASE NOISE IMMUNITY OF VEHICLES

Изобретение относится к автотранспортным средствам, далее АТС, в частности специального назначения, может быть использовано для повышения помехозащищенности бортового электрооборудования к внешнему высокочастотному электромагнитному полю, далее ЭМП, при эксплуатации АТС в условиях сложной электромагнитной обстановки, влияющей на нормальную работоспособность электрооборудования.
Из патента на изобретение RU 2243622, 7 МПК Н01Т 13/41, опубл. 27.12.2004 известен способ повышения помехозащищенности АТС, заключающийся в создании в щели, формируемой капотом и кузовом АТС, дифракционной решетки, образованной совокупностью металлических перемычек, установленных с образованием гальванических связей между капотом и кузовом АТС, где интервал между перемычками выбирается из учета уменьшения ЭМП на заданной максимальной частоте.
Данный способ обеспечивает уменьшение уровня ЭМП, проникающего через тонкие щели, образованные капотом и кузовом АТС.
Недостатком данного способа является невозможность уменьшить уровень ЭМП, проникающего через множество других технологических и функциональных отверстий кузова АТС.
Из патента на изобретение RU 2321932, 6 МПК Н01Т 13/41, опубл. 10.04.2008 известен способ повышения помехозащищенности АТС, заключающийся в установке в щели, формируемой капотом и кузовом АТС, электромагнитного эластичного буфера, содержащего в своем составе радиопоглощающий и/или радиоотражающий материал.
Данный способ также обеспечивает уменьшение уровня ЭМП, проникающего через тонкие щели, образованные капотом и кузовом АТС, но не позволяет уменьшить уровень ЭМП, проникающего через множество других технологических и функциональных отверстий кузова АТС.
За прототип предлагаемого изобретения принят известный из патента RU 2492404, 6 МПК F41H 3/00, опубл. 10.09.2013 способ повышения помехозащищенности АТС, заключающийся в нанесении радиопоглощающего покрытия на внешние, преимущественно на «блестящие точки», поверхности АТС.
Радиопоглощающее покрытие уменьшает эффективную площадь рассеяния АТС, но при этом не влияет на уровни резонансных амплитуд проникшего через щели и отверстия кузова АТС внешнего ЭМП.
Задачей изобретения было создание способа повышения помехозащищенности АТС относительно внешнего ЭМП, обеспечивающего снижение влияния ЭМП на бортовое электрооборудование АТС.
Указанная задача решается в способе, заключающемся в нанесении радиопоглощающего покрытия на поверхности АТС.
Указанная задача решается тем, что:
- радиопоглощающее покрытие наносят на внутренние поверхности АТС, а именно по меньшей мере на три преимущественно взаимно ортогональных поверхности;
- в качестве радиопоглощающего покрытия используют широкополосный радиопоглощающий материал, параметры которого выбирают из учета начала ослабления ЭМП на заданной минимальной частоте диапазона частот, в котором наблюдается не менее 90% нарушений работоспособности электрооборудования при воздействии внешнего ЭМП.
Изобретение поясняется следующими чертежами, иллюстрирующими принцип повышения помехозащищенности АТС.
На фиг. 1 показан пример покрытия радиопоглощающим материалом внутренних поверхностей частей кузова АТС, где
- 1 - передняя часть кузова АТС;
- 2 - внутренняя покрываемая радиопоглощающим материалом поверхность АТС, расположенная в системе координат Y-X;
- 3 - внутренняя покрываемая радиопоглощающим материалом поверхность АТС, расположенная в системе координат Y-Z;
- 4 - внутренняя покрываемая радиопоглощающим материалом поверхность АТС, расположенная в системе координат X-Z.
На фиг. 2 показан принцип повышения помехозащищенности электрооборудования АТС, где
- 5 - источник возбуждения ЭМП, расположенный во внутреннем объеме АТС, возбуждаемый внешним ЭМП;
- 6 - металлическая (металлизированная) внутренняя поверхность АТС;
- 7 - режим стоячих электромагнитных волн;
- 8 - максимальный уровень ЭМП в режиме стоячих волн;
- 9 - электрооборудование АТС;
- 10 - область внутреннего объема АТС, где максимум ЭМП пространственно совпадает с расположением электрооборудования;
- 11 - режим смешанных волн;
- 12 - радиопоглощающий материал;
- 13 - разница между максимальными уровнями ЭМП режимов стоячей и смешанных волн.
На фиг. 3 показаны измеренные уровни высокочастотного ЭМП во внутренней поверхности, передняя часть кузова АТС, где
- 14 - уровень ЭМП при отсутствии радиопоглощающего материала;
- 15 - уровень ЭМП при применении радиопоглощающего материала.
Изобретение может быть реализовано, например, в АТС, содержащем в своей передней части 1 выгородку силового агрегата, образованную оппозитно расположенными щитком передка 2 и рамкой радиатора с установленным на рамке радиатора радиатором охлаждения силового агрегата (система координат Y-X), оппозитно расположенными левым и правым 3 брызговиками (система координат Y-Z), а также расположенным в нижней части выгородки защитным экраном 4 картера силового агрегата (система координат X-Z).
По меньшей мере три расположенных преимущественно ортогонально, внутренних поверхности выгородки силового агрегата или три внутренних поверхности выгородки, расположенных в ортогональных системах координат, например щиток передка 2, правый брызговик 3 и защитный экран 4 картера силового агрегата, выполнены снабженными радиопоглощающим покрытием.
При этом для цели данного изобретения вместо защитного экрана 4 картера силового агрегата или в совокупности с ним может быть использован капот, не показан (система координат X-Z), выгородки силового агрегата или расположенный в верхней части выгородки, установленный со смещением к капоту защитный экран, не показан (система координат X-Z).
В качестве радиопоглощающего покрытия может быть использована, например, краска, обладающая широкополосным спектром поглощения. Параметры радиопоглощающего покрытия выбраны из учета начала ослабления ЭМП на заданной минимальной частоте диапазона частот, в котором наблюдается не менее 90% нарушений работоспособности электрооборудования при воздействии внешнего ЭМП.
В случае выполнения какой-либо из панелей, образующих выгородку силового агрегата, из неметалла ее подвергают предварительной металлизации.
В случае отсутствия радиопоглощающего покрытия металлические (металлизированные) внутренние поверхности выгородки силового агрегата АТС образуют сложный электромагнитный резонатор, в котором возбуждаются высокочастотные электромагнитные колебания на частотах проникнувшего внешнего высокочастотного ЭМП, в результате чего во внутреннем объеме выгородки устанавливается режим стоячих волн. В этом режиме на каждой частоте спектра проникшего ЭМП вдоль любого выбранного направления, вектор которого ортогонален двум противоположным металлическим внутренним поверхностям выгородки, имеются максимальные и минимальные уровни ЭМП, расстояние между которыми кратно длине волны.
Радиопоглощающее покрытие является активной нагрузкой, уменьшающей отражение от металлической поверхности, на которую падает ЭМП. Вследствие переотражения проникнувшего внешнего высокочастотного ЭМП от внутренних металлических противоположно расположенных поверхностей выгородки и поглощения энергии ЭМП радиопоглощающим покрытием устанавливается, как минимум, режим смешанных волн и максимальные уровни ЭМП уменьшаются, вследствие чего улучшается электромагнитная обстановка в выгородке силового агрегата АТС (снижается влияние ЭМП на бортовое электрооборудование), тем самым происходит повышение помехозащищенности АТС.