کاربرد محافظ الکترومغناطیسی در هوافضا

محافظ الکترومغناطیسی، همچنین به عنوان سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) شناخته می شود، به این معنی است که یک دستگاه الکترونیکی نه با دستگاه های دیگر تداخل دارد و نه تحت تأثیر دستگاه های دیگر قرار می گیرد. اصل آن عمدتاً بر اساس از دست دادن بازتاب و از دست دادن جذب است. سازگاری الکترومغناطیسی، مانند ایمنی که با آن آشنا هستیم، یکی از مهم ترین شاخص های کیفیت محصول است.

1：انواع محافظ الکترومغناطیسی

محافظ الکترومغناطیسی به طور کلی به سه نوع تقسیم می شود: محافظ الکترواستاتیک، محافظ مغناطیسی استاتیک و حفاظ میدان الکترومغناطیسی با فرکانس بالا.

1.1：محافظ الکترواستاتیک:هادی در میدان الکترواستاتیک به حالت تعادل الکترواستاتیکی می رسد. قدرت میدان الکتریکی داخلی یک رسانا در حالت تعادل الکترواستاتیک در همه جا صفر است. زیرا طبق قضیه گاوس، اگر میدان الکتریکی در هادی وجود داشته باشد، حرکت جهتی بارها تا صفر شدن میدان الکتریکی وجود خواهد داشت. هادی به صورت یک پوسته فلزی بسته ساخته می شود و ناحیه ای که باید محافظت شود در پوسته فلزی قرار می گیرد، به طوری که میدان الکترواستاتیک خارجی نمی تواند بر اجسام موجود در پوسته تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، دستگاه های الکترونیکی در زندگی اغلب از پوسته های فلزی برای محافظت از تداخل الکترواستاتیک خارجی استفاده می کنند تا از عملکرد عادی مدار داخلی دستگاه اطمینان حاصل کنند.

1.2：محافظ مغناطیسی استاتیک:سپر مغناطیسی استاتیک عمدتاً در میدان های مغناطیسی ثابت هدف قرار می گیرد. از آنجایی که نفوذپذیری مغناطیسی مواد فرومغناطیسی بسیار بیشتر از مواد دیگر مانند هوا است، هنگامی که میدان مغناطیسی خارجی از پوشش محافظ عبور می کند، طبق قانون مدار مغناطیسی اهم، بیشتر خطوط مغناطیسی نیرو از ماده فرومغناطیسی با نفوذپذیری مغناطیسی بالا پیروی می کنند و به ندرت از ناحیه محافظت شده عبور می کنند و در نتیجه اثر میدان مغناطیسی حفاظ می شود. برای برخی از ابزارهای دقیق، از اقدامات استاتیک مغناطیسی محافظ برای جلوگیری از تداخل میدان های مغناطیسی خارجی مانند میدان ژئومغناطیسی با نتایج اندازه گیری آنها استفاده می شود.

1.3：محافظ الکترومغناطیسی:برای میدان های الکترومغناطیسی متناوب، زمانی که میدان الکترومغناطیسی متناوب بر روی یک سپر فلزی برخورد می کند، بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی، جریان القایی روی سطح فلز ایجاد می شود. این جریان القایی یک میدان الکترومغناطیسی ثانویه در جهت مخالف میدان الکترومغناطیسی اصلی مطابق قضیه حلقه آمپر ایجاد می کند. طبق اصل برهم نهی، دو میدان الکترومغناطیسی روی هم قرار می گیرند و یکدیگر را خنثی می کنند و در نتیجه قدرت میدان الکترومغناطیسی وارد شده به سپر را تضعیف می کنند. اثربخشی محافظ آن عمدتاً به عواملی مانند رسانایی، نفوذپذیری مغناطیسی و ضخامت مواد محافظ بستگی دارد. به عنوان مثال، در زمینه ارتباطات، به منظور جلوگیری از تداخل سیگنال، خط ارتباطی به صورت الکترومغناطیسی محافظت می شود تا از انتقال سیگنال پایدار اطمینان حاصل شود.

 2：کاربردها در زمینه هوافضا

 2.1：سیستم های ارتباطی:

در وسایل نقلیه هوافضا، تجهیزات ارتباطی بسیار مهم است و معمولاً به محافظت از محافظ الکترومغناطیسی نیاز دارد. سیستم های ارتباطی با فرکانس بسیار بالا (VHF)، سیستم های ارتباطی با فرکانس بالا (HF) و سیستم های ارتباطی ماهواره ای (SATCOM) و ... سیگنال های فرکانس رادیویی ضعیف را دریافت و ارسال می کنند. در یک محیط پیچیده الکترومغناطیسی مانند هواپیما، اگر محافظ الکترومغناطیسی وجود نداشته باشد، تداخل الکترومغناطیسی توسط سایر تجهیزات الکترونیکی آسان است. به عنوان مثال، موتور، موتور و سایر تجهیزات موجود در هواپیما هنگام کار، تشعشعات الکترومغناطیسی تولید می‌کنند که در دریافت و انتقال سیگنال تجهیزات ارتباطی اختلال ایجاد می‌کند و در نتیجه کیفیت ارتباط کاهش می‌یابد یا حتی ارتباط قطع می‌شود.

نه تنها تجهیزات الکترونیکی موجود در هواپیما، بلکه هواپیما نیز ممکن است توسط پالس های الکترومغناطیسی قوی ایجاد شده توسط رعد و برق هنگام پرواز در جو زمین، تداخل پیدا کند. لایه محافظ الکترومغناطیسی می تواند این تداخل ها را مسدود کند و اطمینان حاصل کند که سیگنال های دریافت و ارسال شده توسط تجهیزات ارتباطی واضح و پایدار هستند.

علاوه بر این، خود تجهیزات ارتباطی نیز ممکن است تشعشعات الکترومغناطیسی ایجاد کند و بر عملکرد سایر تجهیزات الکترونیکی حساس تأثیر بگذارد، بنابراین سپر الکترومغناطیسی می تواند نقش محافظتی دو طرفه ایفا کند.

مواد محافظ آن معمولاً فویل فلزی یا مش فلزی است که تداخل الکترومغناطیسی را منعکس و جذب می کند تا سیگنال های موجود در محدوده فرکانس ارتباطی به طور عادی منتقل شوند.

برای وسایل نقلیه هوافضا، هنگام عبور از یونوسفر زمین و انجام ماموریت در فضا، با تشعشعات الکترومغناطیسی کیهانی مانند طوفان های خورشیدی مواجه می شوند. محافظ الکترومغناطیسی می تواند به طور موثری از تجهیزات ارتباطی مانند پیوند ارتباطی بین کاوشگرهای فضای عمیق و مراکز کنترل زمین محافظت کند. اقدامات حفاظتی انتقال دقیق سیگنال های تله متری و کنترل از راه دور را تضمین می کند، از از دست دادن سیگنال یا خطا جلوگیری می کند و از پیشرفت روان ماموریت های فضایی اطمینان می دهد.

2.2：سیستم ناوبری:

سیستم ناوبری یک هواپیما شامل یک سیستم ناوبری اینرسی (INS)، یک گیرنده سیستم موقعیت یابی جهانی (GPS) و غیره است. محافظ الکترومغناطیسی می تواند از تأثیر تداخل فرکانس رادیویی (RFI) بر تجهیزات ناوبری جلوگیری کند.

با در نظر گرفتن GPS به عنوان مثال، سیگنال ماهواره ای که دریافت می کند بسیار ضعیف است و به راحتی با آن تداخل پیدا می کند. بدون حفاظ الکترومغناطیسی، نویز الکترومغناطیسی تولید شده توسط سایر تجهیزات الکترونیکی در داخل هواپیما ممکن است سیگنال GPS را از بین ببرد و دقت موقعیت یابی را کاهش دهد و یا تعیین مکان را غیرممکن کند.

در نزدیکی فرودگاه، سیستم ناوبری هواپیما ممکن است توسط سیگنال های الکترومغناطیسی ساطع شده توسط ایستگاه های پایه ارتباطی زمینی، رادارها و سایر تجهیزات تداخل پیدا کند. پوسته‌های محافظ الکترومغناطیسی می‌توانند این تداخل‌ها را کاهش دهند و به تجهیزات ناوبری این امکان را می‌دهند که سیگنال‌های ماهواره‌ای را با دقت دریافت کنند و موقعیت، سرعت و موقعیت هواپیما را به‌طور دقیق محاسبه کنند.

2.3：سیستم کنترل:

کامپیوترها، حسگرها، محرک ها و سایر اجزای سیستم کنترل پرواز همگی به محافظ الکترومغناطیسی نیاز دارند. سیستم کنترل fly-by-wire هواپیما را به عنوان مثال در نظر بگیرید که دستورات کنترلی را از طریق سیم منتقل می کند. محافظ الکترومغناطیسی می تواند از انتقال دستورات اشتباه ناشی از تداخل الکترومغناطیسی جلوگیری کند. در طول پرواز یک هواپیما، تشعشعات الکترومغناطیسی تولید شده توسط تجهیزاتی مانند موتور و تداخل الکترومغناطیسی خارجی ممکن است بر عملکرد عادی سیستم کنترل پرواز تأثیر بگذارد. با استفاده از فناوری محافظ الکترومغناطیسی، مانند پیچاندن یک لایه محافظ فلزی در اطراف خط کنترل، می توان این تداخل ها را به طور موثر مسدود کرد تا اطمینان حاصل شود که سیستم کنترل پرواز می تواند سطوح مختلف کنترل هواپیما و قدرت موتور را مطابق عملکرد خلبان یا دستورالعمل های سیستم خلبان خودکار به طور دقیق کنترل کند. در زمینه هوافضا، سیستم کنترل پرواز برای فضاپیماهای قابل استفاده مجدد پیچیده تر است. در طول مراحل پرتاب و ورود مجدد، محافظ الکترومغناطیسی می تواند اطمینان حاصل کند که سیستم کنترل پرواز در محیط های الکترومغناطیسی خشن کار می کند و از حوادث جدی مانند از دست دادن کنترل وضعیت پرواز ناشی از تداخل الکترومغناطیسی جلوگیری می کند.

2.4：سیستم مانیتورینگ:

سیستم جلوگیری از برخورد ترافیک (TCAS) و رادار آب و هوا (WXR) نیز به محافظ الکترومغناطیسی نیاز دارند. TCAS باید سیگنال های فرستنده هواپیمای اطراف را به دقت دریافت و پردازش کند تا خطر برخورد را تعیین کند. تداخل الکترومغناطیسی ممکن است باعث شود موقعیت، ارتفاع و سایر اطلاعات هواپیمای اطراف را اشتباه ارزیابی کند و در نتیجه دستورالعمل‌های اجتناب از برخورد اشتباه را صادر کند. سیگنال های مایکروویو ارسال و دریافت شده توسط رادار هواشناسی برای تشخیص شرایط آب و هوایی استفاده می شود. تداخل الکترومغناطیسی ممکن است باعث خطاهایی در تصاویر رادار شود، مانند ارزیابی اشتباه سیگنال های تداخل به عنوان اهداف آب و هوا، یا عدم نمایش دقیق مکان و قدرت واقعی اهداف آب و هوایی، که بر قضاوت خلبان از شرایط آب و هوایی تأثیر می گذارد.

در زمینه هوافضا، بیشتر سیستم‌های فوق برای اطمینان از عملکرد عادی و بهبود ایمنی و قابلیت اطمینان پرواز، نیاز به حفاظت محافظ الکترومغناطیسی دارند. در عین حال، محافظ الکترومغناطیسی نیز به کاهش تداخل متقابل بین دستگاه ها کمک می کند، به طوری که سیستم الکترونیکی هواپیما می تواند به طور هماهنگ و پایدار عمل کند.

شرکت ما با کیفیت بالا ارائه می دهدمواد محافظ الکترومغناطیسی، که می تواند سفارشی شود. برای اطلاعات بیشتر، لطفاً به وب سایت مراجعه کنید: https://www.ec3dao.com/

ممنون از مرور شما اگر سوالی دارید، در صورت تمایل بپرسیدبا ما تماس بگیرید!