Symulacja wpływu polaryzacji zaburzającego impulsu EM na wartości pola elektromagnetycznego wewnątrz obudowy z otworem

• Autorzy: Budnarowska Magdalena , Mizeraczyk Jerzy

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.09.56

Warianty tytułu

EN

Simulation of the impact of EM pulse polarization on electromagnetic field values inside a computer case with an aperture

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki symulacyjnych badań numerycznych polaryzacji zewnętrznego subnanosekundowego impulsu elektromagnetycznego dużej mocy wytworzone przez silne pole elektromagnetyczne (EM) we wnętrzu metalowej obudowy komputerowej z otworem technologicznym. Symulacje numeryczne przeprowadzono w środowisku CST Studio. Zbadano wpływ dwóch polaryzacji zewnętrznego pola EM na wartości pola elektrycznego i magnetycznego wewnątrz obudowy komputerowej z otworem na USB. Przypadek polaryzacji pionowej oznacza, że wektor natężenia pola elektrycznego fali padającej jest skierowany prostopadle do dłuższych ścianek otworu, natomiast w przypadku polaryzacji poziomej wektor natężenia elektrycznego jest skierowany równolegle do dłuższych ścianek otworu. Przeprowadzono analizę zagrożenia jakie stanowi długotrwałe pole indukowane w obudowie komputerowej z otworem w porównaniu z czasem trwania zewnętrznego impulsu zaburzającego. Wniosek końcowy z symulacji: wartości amplitud natężenia pola elektrycznego wewnętrznych impulsów EM są wyższe dla polaryzacji pionowej. Wartości amplitud maleją odpowiednio dla polaryzacji pionowej i poziomej 100 i 250 razy w stosunku do amplitudy padającego impulsu płaskiej fali elektromagnetycznej.

EN

The article presents the results of numerical simulation studies of the polarization of an external sub-nanosecond electromagnetic impulse of high power generated by a strong electromagnetic (EM) field inside a metal computer case with a technological aperture. The numerical simulations were carried out in the CST Studio environment. The impact of two external EM field polarizations on the values of the electric and magnetic fields inside the computer case with a USB aperture was investigated. In the case of vertical polarization, the vector of the electric field intensity of the incident wave is directed perpendicularly to the longer walls of the aperture, while in the case of horizontal polarization, the vector is directed parallel to the longer walls of the aperture. The analysis of the threat posed by the prolonged induced field in the computer case with an aperture compared to the duration of the external disturbing pulse was conducted. The final conclusion of the simulation is that the amplitude values of the internal EM impulse electric field are higher for vertical polarization. The amplitude values decrease accordingly for vertical and horizontal polarization by 100 and 250 times, respectively, compared to the amplitude of the incident flat electromagnetic wave pulse.

Słowa kluczowe

PL

elektromagnetyczny ultrakrótki impuls wysokiej mocy; skuteczność ekranowania; obudowa komputerowa z otworem

EN

ultrashort high-power electromagnetic pulse; shielding effectiveness; computer case with a technological aperture

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 9
• Strony: 275--277
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Budnarowska Magdalena

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

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

autor

Mizeraczyk Jerzy

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

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

Bibliografia

• [1] Kopp C., Pose R., The Impact of Electromagnetic Radiation Considerations on Computer System Architecture, Dept. of Computer Science, Monash University, Clayton, Victoria, Australia, (2016)
• [2] Sabath F., Threads of Electromagnetic Terrorism, EUROEM 2012 – ONERA, Toulouse, France, (2012)
• [3] Xie F., Cao B., Liu C. L., Damage efficiency research of PCB components under strong electromagnetic pulse, In Applied Mechanics and Materials, 130, 1383-1386, (2012)
• [4] www.cst.com (dostęp: 18.04.2023)
• [5] 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
• [6] 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, 14(13), 3884, (2021)
• [7] Budnarowska M., Mizeraczyk, J., Bargieł K., Development of the EM Field in a Shielding Enclosure with Aperture after Interference Caused by a Subnanosecond High-Power Parallelly Polarized EM Plane Wave Pulse. Energies, 16(2), 585, (2023)

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).