Numeryczna symulacja w domenie częstotliwości efektywności ekranowania wnętrza obudowy z otworem przed ultrakrótkim impulsem elektromagnetycznym dużej mocy

• Autorzy: Budnarowska Magdalena , Mizeraczyk Jerzy

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.09.27

Warianty tytułu

EN

Numerical simulation in the frequency domain of the shielding effectiveness of the interior of the enclosure with an opening against an ultrashort high power electromagnetic pulse

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacji numerycznej zależności skuteczności ekranowania wnętrza obudowy z otworem w funkcji częstotliwości od wyboru punktu obserwacji w tej obudowie. Analizę morfologii modów i zagrożenie EM, jakie stanowią we wnętrzu obudowy podzielono na dwie tematyczne sekcje. W pierwszej sekcji wyznaczono numerycznie częstotliwości rezonansowe i dokonano wizualizacji przestrzennej morfologii poszczególnych modów wewnątrz zamkniętej obudowy. W drugiej sekcji przeanalizowano zależność efektywności ekranowania od położenia punktu obserwacji wewnątrz obudowy z otworem. Wykonana symulacja wykazała, że efektywność ekranowania pola elektrycznego SEE jest funkcją miejsca w obudowie i częstotliwości. Spotykane w literaturze całościowe oceny skuteczności ekranowania na podstawie symulacji dla jednego punktu obserwacyjnego są zazwyczaj niemiarodajne.

EN

The article presents the results of a numerical simulation of the numerical simulation of the dependence of the shielding effectiveness inside the enclosure with aperture as a function of frequency on the selection of the observation point in this enclosure. The analysis of the morphology of the mods and the EM threat posed inside the enclosure are divided into two thematic sections. In the first section, the resonance frequencies were numerically determined and the spatial morphology of individual modes inside the closed enclosure was visualized. In the second section, the dependence of the shielding effectiveness on the position of the observation point inside the enclosure with aperture was analyzed. The simulation performed showed that the SEE is a function of the space in the casing and the frequency. The overall assessments of the shielding effectiveness based on simulations for one vantage point, found in the literature, are usually unreliable.

Słowa kluczowe

PL

zaburzenie elektromagnetyczne; elektromagnetyczny ultrakrótki impuls wysokiej mocy; skuteczność ekranowania

EN

electromagnetic interference; ultrashort high-power electromagnetic pulse; shielding effectiveness

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 9
• Strony: 126--129
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys.

Twórcy

autor

Budnarowska Magdalena

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-5341-7585

autor

Mizeraczyk Jerzy

• Uniwersytet Morski w Gdyni, Katedra Elektroniki Morskiej, ul. Morska 81-87, 81-225 Gdynia

• https://orcid.org/0000-0002-5173-3592

Bibliografia

• [1] Sabath F., System oriented view on high-power electromagnetic (HPEM) effects and intentional electromagnetic interference (IEMI), Proceedings of the XXIX URSI General Assembly, 2008
• [2] Giri D.V., Tesche F.M., Classification of Intentional Electromagnetic Environments (IEME), IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 46, no.3, pp. 322 - 328, 2004
• [3] IEC 61000-2-13, Electromagnetic compatibility (EMC) –Part 2-13: Environment – High-power electromagnetic (HPEM) environments – Radiated and conducted, First edition 2005-03
• [4] Sabath F., Threads of Electromagnetic Terrorism, EUROEM 2012 – ONERA, Toulouse, France, pp.17, 2012
• [5] Shubitidze P., Jobava R., Karkashadze D., Beria R., Pommerenke D. and Frei S., Numerical study of the coupling of transient fields of ESD into a cavity, in Proc. Conf. Direct Inverse Probl. Electromagn. Acoust. Wave Theory, pp. 108–110, 1998
• [6] Celozzi S. and Araneo R., Alternative definitions for the timedomain shielding effectiveness of enclosures, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 56, no. 2, pp. 482-485, 2014
• [7] Azizi H., Belkacem F. T., Moussaoui D., Moulai H., BendaoudA., Bensetti M., Electromagnetic interference from shielding effectiveness of a rectangular enclosure with apertures–circuital approach, FDTD and FIT modeling, Journal of Electromagnetic Waves and Applications, vol. 28, no. 4, pp. 494–514, 2014
• [8] Ziolkowski R.W., FDTD modelling of Gaussian beam interactions with metallic and dielectric nonostructures, in Proc. URSI Electromagnetic Theory Symposium, Pisa, Italy, pp. 27–32, 2004
• [9] Robinson M. P., Turner J. D., Thomas D. W. P., Dawson J. F., Ganley M. D., Marvin A. C., Porter S. J., Benson T. M. and Christopoulos C., Shielding effectiveness of a rectangular enclosure with a rectangular aperturę, Electron. Lett., vol. 32, no. 17, pp. 1559–1560, 1996
• [10] IEEE Standard Method for Measuring the Shielding Effectiveness of Enclosures and Boxes Having all Dimensions between 0.1 m and 2 m, IEEE Standard 299.1-2013, 2014
• [11] Basyigit I. B., Caglar M.F. and Helhel S., Magnetic shielding effectiveness and simulation analysis of metalic enclosures with apertures, Proceedings of the 9th International Conference on Electrical and Electronics Engineering (ELECO), Bursa, Turkey, pp. 328–331, 2015
• [12] Dehkhoda P., Tavakoli A., Azadifar M., Shielding effectiveness of an enclosure with finite wall thickness and perforated opposing walls at oblique incidence and arbitrary polarization by GMMoM, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 54, no. 4, pp. 792–805, 2012
• [13] Nie B. L., Du P. A., An efficient and reliable circuit model for the shielding effectiveness prediction of an enclosure with an aperturę, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility,vol. 57, no. 3, pp. 357–364, 2015
• [14] Hao C. and Li D., Simplified model of shielding effectiveness of a cavity with apertures on different sides, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 56, no. 2, pp. 335–342, 2014
• [15] Microwave Studio Computer Simulation Technology (CST), [Online] Available: http:// www.cst.com, 2022
• [16] Pozar D. M., Microwave engineering, John wiley & sons, Inc., 3rd ed., pp. 278, 2005
• [17] Budnarowska M., Mizeraczyk, J., Temporal and Spatial Development of the EM Field in a Shielding Enclosure with Aperture after Transient Interference Caused by a Subnanosecond High-Energy EM Plane Wave Pulse, Energies, vol. 14, no. 13, 3884, 2021

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).