ВІЙСЬКОВИЙ СТАНДАРТ MIL-STD-461: ПРИЗНАЧЕННЯ ТА ОСОБЛИВОСТІ ЗАСТОСУВАННЯ

У військовому стандарті MIL-STD-461 сфор­мульовано вимоги до контролю характеристик електромагнітних перешкод підсистем та облад­нання військового призначення.

В. Романов

Сфера застосування стандарту: стандарт MIL-STD-461 встановлює вимоги до контролю ха­рактеристик випромінювання електромагнітних пе­решкод (EMI) і характеристик сприйнятливості елек­тронного, електричного та електромеханічного об­ладнання та підсистем, розроблених або закуплених для використання в установах Міністерства оборони США (Department of Defence, USA). Таке обладнання та підсистеми можуть використовуватися самостій­но або як складова частина інших підсистем або си­стем.

Цей стандарт слід застосовувати для елементів, які мають такі характеристики: електронні корпуси, які не перевищують стійку для обладнання, елек­тричні з’єднання, які являють собою окремі джгути проводів між корпусами, і вхідну електроенергію, от­риману від основних джерел живлення.

Цей стандарт не слід застосовувати безпосеред­ньо до таких елементів, як модулі, розташовані всередині електронних корпусів або цілих платформ. Принципи, викладені в цьому стандарті, можуть бути корисними як основа для розроблення відповідних вимог для цих програм.

Відповідальні виконавці:

1. Агентство оборонних інформаційних систем (DISA), США.
2. Центр управління життєвим циклом ВПС – авіаційні системи, США.
3. Командування розвитку бойових можливостей протиракетної зброї, Авіаційно-ракетний центр, США.
4. Командування повітряних систем ВМС США.

MIL-STD-461 є чинним документом з 1967 року і за ці роки зазнав багатьох серйозних змін. Ці зміни (версії) в значній мірі викликані швидко зростаючим використанням електроніки і досягненнями в техно­логіях. У табл.1 наведені відповідні назви модифіко­ваних стандартів (версій) і терміни набрання ними чинності.

Стандарт MIL-STD-461 визначає конкретні ви­пробування військових систем та обладнання.

У табл.2 наведено класифікацію систем та об­ладнання, а також перелік тестів повністю застосов­них, застосовних на обмеженій основі та тестів, що вимагають додаткової документації. Тести у табл. 2 позначаються буквено-цифровою системою коду­вання.

Таблиця 1. Версії стандарту MIL-STD-461 і терміни набрання ними чинності*

Таблиця 2. Класифікація обладнання та перелік тестів за стандартом MIL-STD-461

Категорії тестів

Діапазони частот для тестів, зазначених у табл. 2, такі:

• кондуктивне випромінювання: від 10 кГц до 40 ГГц
• випромінювання: від 30 МГц до 18 ГГц
• кондуктивна сприйнятливість: від 10 кГц до 18 ГГц
• сприйнятливість до випромінювання: від 30 МГц до 18 ГГц

Межі для додаткових тестів на чутливість такі:

• сприйнятливість до електростатичного розря­ду:від 2 до 30 кВ
• сприйнятливість до струму обладнання: від 50 до 100 А.

Методи тестування MIL-STD-461:

Випробування кондуктивних випромінювань (CE). Ці тести включають вимірювання кількості електромагнітних перешкод (EMI), які поширюються вздовж проводів, джгутів і кабелів.

• CE101: Аудіочастотні струми та джгути живлен­ня – тест гарантує, що електромагнітне випроміню­вання від обладнання, що тестується (EquipmentUn­derTest- EUT), залишається в межах визначених обмежень для вхідних джгутів живлення, включаючи зворотні струми. Для джгутів живлення вказаний діапазон становить від 30 Гц до 10 кГц.
• CE102: Радіочастотні потенціали та джгути живлення – тест гарантує, що електромагнітне ви­промінювання від EUTзалишається в межах ви­значених обмежень для вхідних джгутів живлення, включаючи зворотні струми. Діапазон частот цього тесту становить від 10 кГц до 10 МГц.
• CE106: порт антени – тест перевіряє, чи кон- дуктивні випромінювання на порту антени EUTне перевищують визначених вимог. Порти антени мо­жуть бути для передавачів, приймачів і підсилюва­чів. Діапазон частот для цього тесту становить від 10 кГц

до 40 ГГц.

Кондуктивні тести на чутливість (CS). Ці тести вимірюють, наскільки електронне обладнання (EUT) чутливе до електромагнітних перешкод від інших пристроїв через джгути та кабелі.

• CS101: Джгути живлення – тест визначає здат­ність EUTпротистояти сигналам, що підключаються до вхідних джгутів живлення. Це стосується облад­нання та підсистем змінного струму зі струмом до 30 А на фазу та вхідних джгутів постійного струму (за ви­нятком зворотних) у діапазоні частот від 30 Гц до 150 кГц. Для випробовуваного обладнання, що пра­цює від постійного струму, цей тест охоплює діапа­зон частот від 30 Гц до 150 кГц. У випадку EUT, що працюють від мережі змінного струму, він застосо­вується від другої гармоніки частоти живлення EUTдо 150 кГц.
• CS103: Порт антени та інтермодуляція – тест визначає спотворення інтермодуляції, спричинені небажаними сигналами на вхідних портах антени EUT. Ці тести охоплюють діапазон частот від 15 кГц до 10 ГГц.
• CS104: Порт антени та відхилення небажаних сигналів – тест виявляє помилкові реакції через не­бажані сигнали на вхідних портах антени EUT. Ви­пробування відбуваються в діапазоні від 30 Гц до 20 ГГц.
• CS105: Порт антени та крос-модуляція – тест визначає спотворення крос-модуляції через неба­жані сигнали на портах антени EUT. Це стосується виключно приймачів, які зазвичай обробляють ам- плітудно-модульовані радіочастотні сигнали, як за­значено в специфікації закупівлі. Тест охоплює діа­пазон частот від 30 Гц до 20 ГГц.
• CS109: Перехідні процеси та джгути живлення – тест гарантує, що EUTможе витримувати струк­турні струми (струми у чотирьохпровідному колі). Цей тест охоплює діапазон частот від 60 Гц до 100 кГц. Портативне обладнання не підлягає цьому тесту.
• CS114: Введення бухти кабелю – тест гарантує, що EUTможе витримувати радіочастотні сигнали, підключені до відповідної бухти кабелю. Випробу­вання проводяться від 10 кГц до 200 МГц для всіх з’єднувальних кабелів, включаючи кабелі і джгути живлення.
• CS115: Введення бухти кабелю та імпульсне збудження – тест перевіряє здатність EUTпроти­стояти імпульсним сигналам у відповідних кабелях.

CS116: Затухаючі синусоїдальні перехідні про­цеси, кабелі та джгути живлення – тест гарантує, що EUT може витримувати затухаючі синусоїдальні пе­рехідні процеси на відповідних кабелях та джгутах живлення. Ця вимога до тестування визначає діапа­зон частот від 10 кГц до 100 МГц.

• CS117: Перехідні процеси, викликані блискав­кою, кабелі та джгути живлення – тест перевіряє здатність EUTвитримувати перехідні процеси, ви­кликані блискавкою, на відповідних кабелях і джгу­тах живлення. Це стосується з’єднувальних кабелів, які використовуються з критичним для безпеки об­ладнанням, включаючи кабелі чи джгути повного живлення та окремі кабелі живлення високої сторо­ни. Це також стосується обладнання, яке не має критичного значення для безпеки, якщо його з’єдну­вальні кабелі або електричні інтерфейси інтегровані з критичним для безпеки обладнанням або пов’язані з ним. У деяких випадках його можна поширити на обладнання, яке виконує важливі функції, не пов’язані з безпекою, якщо це чітко визначено орга­ном, що здійснює закупівлі.
• CS118: Електростатичний розряд, що перено­ситься персоналом – тест гарантує, що EUTможе витримувати електростатичний розряд, який пере­носиться персоналом (ESD) під час увімкнення.

Тести на випромінювання (RE). Ці тести вимі­рюють рівень електромагнітних випромінювань, які поширюються через повітря у вигляді електромаг­нітних хвиль.

• RE101: Магнітне поле – тест перевіряє, чи ви­промінювання магнітного поля від EUTта його елек­тричних інтерфейсів відповідає встановленим вимо­гам у діапазоні від 30 Гц до 100 кГц.
• RE102: Електричне поле – тест перевіряє, що випромінювання електричного поля від EUTі пов’язаних з ним кабелів відповідають визначеним вимогам.
• RE103: Виходи паразитних і гармонічних сигна­лів антени – тест гарантує, що паразитні та гармо­нічні випромінювання передавачів не перевищують встановлених обмежень.
• Тести на сприйнятливість до випромінювання (RS) визначають, наскільки електронне обладнання чутливе до електромагнітних перешкод від інших пристроїв через повітря.
• RS101: Магнітне поле – тест визначає здатність EUTпротистояти випромінюваним магнітним полям.
• RS103: Електричне поле – тест оцінює здат­ність EUTі пов’язаних кабелів протистояти елек­тричним полям. Діапазон частот для тестування RS103 наведений у табл. 3
• RS105: Перехідне електромагнітне поле – тест перевіряє стійкість корпусу EUTдо перехідних елек­тромагнітних полів.

Діапазон частот для тестування наведений у табл. 3.

Таблиця 3. Діапазон частот для тестування об- ладнання

Вимогам стандарту MIL-STD-461 повинні також відповідати не тільки військові системи чи облад­нання, яки застосовуються збройними силами США, але й військові системи та обладнання збройних сил усіх країн НАТО.

ВИСНОВКИ

Якщо розроблений сервер, робоча станція, мо­більний комп’ютер або інше нове електронне облад­нання як військового, так і комерційного призначен­ня, застосовуються для роботи в умовах дії електро­магнітних перешкод, сертифікація такого обладнан­ня на відповідність вимогам стандарту MIL-STD-461 є обов’язковою. Тестові випробування обладнання за методиками, наведеними у стандарті MIL-STD- 461, виконуються сертифікованими лабораторіями.