Kodėl karinio palydovinio ryšio priekaboms reikia didelio EMC ekranavimo dengtų aliuminio korpusų?

Mobiliojo karinio palydovinio ryšio (SatCom) priekabos veikia kaip taktiniai C4ISR (vadybos, valdymo, ryšių, kompiuterių, žvalgybos, stebėjimo ir žvalgybos) centrai šiuolaikiniuose mūšio laukuose. Šie įrenginiai apdoroja didelio pralaidumo šifruotus duomenų srautus, kelių juostų RF palydovinius signalus ( X-band , Ku-band , Ka-band ) ir taktinius tiesioginio matymo ryšius. Tačiau jie turi veikti itin priešiškoje elektromagnetinėje aplinkoje, kuriai būdingi didelės galios radaro perdavimai, draugiški daugiaspektriniai spinduliai, radijo dažnių trukdžiai (RFI) ir nukreiptos energijos arba elektroninio karo (EW) trukdymo grėsmės.

Be to, karinė SatCom elektronika turi atlaikyti sunkius didelio aukščio elektromagnetinio impulso (HEMP) įvykius ir atitikti griežtus TEM PE ST saugumo reikalavimus , kad būtų išvengta netyčinio žvalgybos nutekėjimo dėl pažeistų elektromagnetinių spindulių. Aliuminio korpusai, padengti dideliu EMC ekranavimu , sujungiantys didelio laidumo struktūrinius aliuminio lydinius ( 5000 / 6000 serija ) su laidžiomis chromato neturinčiomis konversijos dangomis ir specialiais laidžiais milteliniais / skystais dažais, sukuria kritinį elektromagnetinį barjerą. Jie užtikrina didelį EMI slopinimą ( > 80 dB–100 dB  10 kHz–18 GHz ), nuolatinį mažos varžos elektros įžeminimą ir tvirtą aplinkos apsaugą jautriai karinio ryšio aparatūrai.

Plačiajuosčio ryšio elektromagnetinių trukdžių (EMI) ir RFI pavojai

Taktinėse karinėse priekabose yra arti veikiantys didelio tankio RF galios stiprintuvai, signalų procesoriai ir palydoviniai modemai. Neekranuotų gaubtų veikimas smarkiai pablogėja:

In-band trikdžiai ir triukšmo grindų aukštis: Neekranuotas RF nuotėkis padidina imtuvo triukšmo žemes, todėl prarandami paketai, sumažėja signalas ir sumažėja palydovinio ryšio ribos.

Bendros vietos trikdžiai: didelės galios radarų ir gretimų radijo siųstuvų neekranuotuose signalo kabeliuose ir važiuoklės rėmuose sukelia trumpalaikius įtampos šuolius.

TEM PE ST pasiklausymo ir kanapių apsaugos reikalavimai

Šiuolaikinės artimos karinės operacijos reikalauja griežto emisijos saugumo ir pulso grūdinimo:

TEM PE ST pasiklausymo sauga: Neekranuoti procesoriaus laikrodžiai, didelės spartos ekrano magistralės ir duomenų linijos skleidžia netyčinius elektromagnetinius signalus. Priešingos žvalgybos pajėgos gali perimti ir atkurti jautrius taktinius duomenis iš mylių atstumu, naudodamos didelio stiprumo kryptines antenas.

HEMP trumpalaikis sušvelninimas: didelio aukščio elektromagnetiniai impulsai sukelia ekstremalų E1 fazės elektrinio lauko padidėjimą (~ 50 kV/m nanosekundėmis). Korpusai turi užtikrinti aukštą ekranavimo efektyvumą, kad būtų išvengta mikroschemos užtvaro oksido gedimo ir fizinės grandinės sunaikinimo

Techninio patvirtinimo ir veikimo standartai

Toliau pateiktoje našumo matricoje palyginami aukštu EMC ekranavimu dengti aliuminio korpusai su standartiniais pramoniniais gaubtais, skirtais karinėms SatCom programoms:

Pagrindiniai profesionalūs Tactical SatCom priekabos integravimo pranašumai

DUK

1 klausimas: kodėl standartinio anoduoto aliuminio negalima naudoti kariniams EMC korpusams?

A: Anoduojant susidaro aliuminio oksido sluoksnis ( Al ₂ O ₃), kuris izoliuoja elektrą. Izoliuotos plokštės nutraukia elektros tęstinumą per siūles, neleidžiant korpusui sudaryti ištisinio Faradėjaus narvelio ir sugadinti jo EMI ekranavimo efektyvumą.

2 klausimas: kaip laidžioji danga pagerina TEM PE ST saugumą karinėse SatCom priekabose?

A: Laidžios konversijos dangos palaiko vientisą elektrinį kontaktą išilgai plokščių jungčių, durų siūlių ir dengiamųjų plokščių. Tai blokuoja nenumatytą elektromagnetinę spinduliuotę, kurią sukuria vidinė skaitmeninė grandinė, ir neleidžia priešo žvalgybai pasiklausyti konfidencialių signalų.

3 klausimas: kuo skiriasi MIL-DTL-5541 1A klasės ir 3 klasės konversijos dangos?

A: 1A klasė yra storesnė konversijos danga, pirmiausia sukurta maksimaliai apsaugai nuo korozijos ten, kur nereikalinga maža elektrinė varža. 3 klasė yra labai plona danga, specialiai sukurta elektros kontaktiniam atsparumui (≤  2,5 m Ω/ kv .), todėl ji yra privalomas EMS ekranavimo siūlių standartas.

4 klausimas: kaip laidžiai dengti aliuminio korpusai atlaiko didelio aukščio elektromagnetinius impulsus (HEMP)?

A: Jie veikia kaip nuolatinis laidus Faradėjaus skydas. Kai didelės energijos 50 kV/m  HEMP impulsas paveikia korpusą, didelis aliuminio šerdies ir laidžių siūlių dangų elektrinis laidumas atspindi ir išsklaido bangos energiją į žemę, kol ji gali prasiskverbti ir sunaikinti vidinę elektroniką.

5 klausimas: ar dėl galvaninių reakcijų su EMI tarpikliais ims rūdyti aliuminio flanšų laidūs dažai?

A: Ne, jei tinkamai nurodyta. Galvaninė korozija atsiranda, kai metalai su labai skirtingu elektrocheminiu potencialu liečiasi drėgnomis sąlygomis. Naudojant nikeliu užpildytas arba pasidabruotas varines laidžias dangas, atitinkančias aliuminio ir berilio-vario tarpiklių elektrocheminį potencialą, išvengiama galvaninės korozijos.

Išvada

Aukštą EMC ekranavimą dengiantys aliuminio korpusai yra nepakeičiami karinių palydovinių ryšių priekabose, užtikrinantys esminę apsaugą nuo elektromagnetinių grėsmių, saugantys TEM PE ST duomenis ir užtikrinantys patikimą taktinį ryšį.

Norėdami optimizuoti taktinių SatCom priekabų korpusų medžiagų pasirinkimą:

Nurodykite MIL-DTL-5541 II tipo 3 klasės laidžios konversijos išankstinį apdorojimą: įsitikinkite, kad visi jungiamieji flanšai, įžeminimo taškai ir vidinės važiuoklės siūlės palaiko mažą paviršiaus sąlyčio varžą (≤ 2,5 mΩ).

Įpareigoti MIL-STD-188-125-1 HEMP & TEM PE ST ekranavimo atitiktis: patikrinkite, ar korpuso konstrukcijos užtikrina ≥ 90 dB ekranavimo efektyvumą 10 kHz–18 GHz dažniu.

Pasirinkite didelio stiprumo jūrinio lydinio šerdį ( 5052-H32 arba 6061-T6): sujunkite struktūrinius aliuminio lydinius su cheminėms medžiagoms atspariomis dangomis (CARC) ant laidžių konversijos sluoksnių, kad užtikrintumėte maksimalų mobilumą ir patvarumą lauke.