MIL-STD-1377 Skuteczność osłon i filtrów kabli, połączeń i obudów broni w zapobieganiu zagrożeniom związanym z promieniowaniem elektromagnetycznym

Norma „MIL-STD-1377 Skuteczność osłon i filtrów kabli, złączy i obudów broni w zapobieganiu zagrożeniom spowodowanym promieniowaniem elektromagnetycznym” opracowana przez Departament Obrony Stanów Zjednoczonych opisuje metody testowania skuteczności osłon i filtrów dla firm zajmujących się projektowaniem broni, które mają na celu ustalenie, czy wdrożono odpowiednie wymagania normy „MIL-P-24014 Specyfikacje wojskowe: Ogólne wymagania dotyczące zapobiegania zagrożeniom spowodowanym promieniowaniem elektromagnetycznym w amunicji”.

Celem niniejszych metod jest określenie skuteczności ekranowania i filtrów kabli, złączy i obudów broni w zapobieganiu zagrożeniom związanym z promieniowaniem elektromagnetycznym.

Niniejsza norma obejmuje metody pomiaru skuteczności ekranowania obudów broni, kabli i połączeń kablowych w zakresach częstotliwości od 100 kiloherców do 30 megaherców oraz od 1000 megaherców do 10 gigaherców. Metody badania skuteczności ekranowania są przeprowadzane w dwóch oddzielnych zakresach częstotliwości ze względu na ograniczenia sprzętowe. Pomiar skuteczności ekranowania w zakresie od 30 megaherców do 1000 megaherców jest zbędny, ponieważ Marynarka Wojenna ma ograniczone wykorzystanie tych częstotliwości, a doświadczenie wskazuje, że wady ekranowania w tym zakresie prawdopodobnie ujawnią się w jednym z dwóch mierzonych zakresów częstotliwości.

Górna częstotliwość dla metod badawczych opisanych w niniejszej normie może zostać zwiększona do 40 gigaherców, tam gdzie ma to zastosowanie. Niniejsza norma obejmuje również metody pomiaru skuteczności filtrowania urządzeń tłumiących zakłócenia radiowe (RF) w obwodach odpalania broni palnej w zakresie częstotliwości od 100 kiloherców do 10 gigaherców.

Na potrzeby niniejszej normy, oprócz terminów i definicji podanych w normie MIL-P-24014, stosuje się następujące definicje:

• Oktawa to interwał między dwiema częstotliwościami, których stosunek wynosi 2:1.
• Pod pojęciem obudowy broni rozumie się metalową powłokę otaczającą obwód broni, np. osłonę broni.
• Kabel broni to przewód umieszczony na zewnątrz obudowy broni, przeznaczony do łączenia się z obwodami wewnątrz obudowy.
• Pęknięcie obudowy broni oznacza każde pęknięcie lub połączenie w metalowej obudowie broni.
• Impedancja przejściowa powierzchniowa to stosunek wartości spadku napięcia wzdłużnego na zewnętrznej powierzchni ekranu do natężenia prądu wewnątrz ekranu.
• Skuteczność ekranowania jest miarą jakości ekranowania.
• Wydajność filtra oznacza minimalne tłumienie filtra.

Wymagania dotyczące pomiarów skuteczności ekranowania kabli (od 100 kiloherców do 30 megaherców) są określone następująco:

• Aparatura badawcza powinna być ustawiona tak, jak pokazano na rysunku zamieszczonym w normie. Źródłem sygnału powinien być dowolny generator sygnału RF lub oscylator mocy, którego wydajność prądowa jest zgodna z amperomierzem i woltomierzem określonymi w niniejszej normie.
• Należy używać dowolnego ekranowanego miernika natężenia prądu RF, który jest w stanie zmierzyć prąd w przewodzie środkowym kabla koncentrycznego w żądanym zakresie częstotliwości. Urządzenie takie składa się z małego metalowego pudełka i panelu amperomierza RF. Amperomierz zamontowany wewnątrz skrzynki jest podłączony do przewodów środkowych dwóch złączy grodziowych zamontowanych po przeciwnych stronach skrzynki. Do oglądania licznika służy małe okienko wyświetlacza z przodu obudowy. Czułość amperomierza musi być zgodna z wydajnością prądową generatora sygnału.
• Do podłączenia źródła sygnału i amperomierza do kabla pomiarowego zazwyczaj stosuje się adapter. Można to zrobić, umieszczając odpowiednie złącza po przeciwnych stronach małego metalowego pudełka i łącząc odpowiednie przewody środkowe wewnątrz. Jeżeli ma być testowany kabel wielożyłowy, wybór przewodów, które mają być podłączone do źródła sygnału, jest opcjonalny.
• Jeden koniec przewodu pomiarowego powinien być zakończony zwarciem zapewniającym integralność ekranu.
• Należy użyć miernika napięcia RF lub układu o wejściu zbalansowanym lub prawie zbalansowanym. Sonda woltomierza powinna być wyposażona w zbalansowane końcówki sondy, każda o długości około 8 mm. Woltomierz musi być skoordynowany z generatorem sygnału, aby mógł mierzyć napięcia RF nawet tak małe jak 1 miliwolt na amper natężenia prądu wyjściowego generatora sygnału.
• Obwód od źródła sygnału do testowanego kabla musi być ekranowany, aby zapobiec bezpośredniemu podłączeniu do sondy woltomierza. Skuteczność tego ekranu musi być większa niż skuteczność testowanego kabla. Można to ustalić, zwierając adapter kablowy i mierząc napięcie oraz prąd w przewodzie środkowym przy włączonym generatorze sygnału. Impedancja przenoszenia powierzchniowego obliczona na podstawie tego układu musi być co najmniej o 20 decybeli niższa od impedancji przenoszenia powierzchniowego kabla testowego.

Wymagania dotyczące pomiarów skuteczności ekranowania na złączach (od 100 kiloherców do 30 megaherców) są określone następująco:

• Skuteczność ekranowania złączy kablowych w stanie połączonym jest zazwyczaj mierzona w ramach pomiaru kabla. Jeżeli w danym zastosowaniu wymagane jest zastosowanie złącza zapewniającego ekranowanie podczas łączenia, pomiary skuteczności ekranowania należy przeprowadzić w następujący sposób.
• Źródło sygnału i sprzęt pomiarowy powinny być takie, jak określono powyżej.
• Kable adapterowe: Dwa elementy złącza, które mają zostać przetestowane, należy podłączyć do krótkich odcinków kabla ekranowanego, kończąc jeden kabel krótko, jak wskazano powyżej, a drugi dostarczając z adapterem kablowym.
• Wkładka przedłużająca trzpień: Należy użyć specjalnej wkładki przedłużającej trzpień, jak pokazano na rysunku. Celem wtyczki jest zapewnienie ścieżki dla prądu w przewodzie środkowym oraz metody pozycjonowania złączy względem siebie. Złącze powinno być wykonane z materiału przewodzącego i wystarczająco długie, aby końce oryginalnych kołków połączeniowych były oddalone od siebie o co najmniej jedną dziesiątą cala. Jeżeli testowane jest złącze wielopinowe, do rozszerzenia należy wybrać jeden z najbardziej oddalonych pinów. Przewodnik idący do tego pinu musi być przewodnikiem, do którego przyłożono sygnał.
• Technika pomiarowa: Układ urządzenia musi być zgodny z rysunkiem, z tą różnicą, że zamiast przewodu pomiarowego stosuje się parę złączy testowych z kablami przejściowymi. Po podaniu sygnału wyjściowego ze źródła, prąd w przewodzie środkowym i maksymalne napięcie między dwoma obudowami złącza należy mierzyć przy częstotliwościach nie większych niż 100 oktawa od 30 kiloherców do 1 megaherców. Aby uzyskać maksymalne napięcie, złącza należy odpowiednio manipulować względem siebie. Należy tego dokonać przy użyciu nieprzewodzącego urządzenia przetwarzającego.
• Impedancję przeniesienia powierzchniowego należy obliczyć, dzieląc wynik pomiaru napięcia przez wynik pomiaru prądu dla każdej częstotliwości testowej. Każde obliczenie musi zostać przedstawione osobno.

Norma ta definiuje również wymagania dotyczące następujących pomiarów skuteczności ekranowania:

• Pomiary skuteczności ekranowania w obudowach broni (100 kiloherców do 30 megaherców)
• Pomiary skuteczności ekranowania kabli (1000 MHz do 10 gigaherców)
• Pomiary skuteczności ekranowania w obudowach broni (1000 MHz do 10 gigaherców)
• Pomiary efektywności filtrów poniżej 30 MHz dla znanego obciążenia.
• Pomiary skuteczności filtrów poniżej 300 MHz przy nieznanym obciążeniu.
• Pomiary skuteczności filtrów powyżej 300 MHz przy nieznanym obciążeniu.

Nasza organizacja zatrudnia wykwalifikowaną kadrę, która śledzi rozwój nauki i techniki na całym świecie i nieustannie się doskonali. Wśród licznych badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych świadczonych dla przedsiębiorstw z różnych sektorów znajdują się również usługi testowania zgodne z normą „MIL-STD-1377 Skuteczność osłon i filtrów kabli, połączeń i obudów broni w zapobieganiu zagrożeniom związanym z promieniowaniem elektromagnetycznym”.