Electromagnetic Emission Modeling in Case of Shielded Cabling With Respect to the Ground Dielectric Properties

Baklezos, Anargyros T.; Nikolopoulos, Christos D.; Katsouris, Adrianos G.; Koutantos, Grigoris I.; Capsalis, Christos N.

doi:10.1109/temc.2016.2588583

Cited by 21 publications

(14 citation statements)

References 8 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Russian scientists and specialists have made a large contribution to solving problems associated with the emission of electromagnetic interference from the units and communication lines of electronic equipment [5,6]. Among foreign authors, first of all, it is necessary to note [7][8][9], which describe theoretical and experimental methods for studying the interference emitted by communication lines during the operation of technical systems. The basis of research, as a rule, is experimental and analytical methods.…”

Section: Electrodynamics and Wave Propagationmentioning

confidence: 99%

Electromagnetic Interference Emission from Communication Lines of Onboard Equipment of an Unmanned Aerial Vehicle

Gaynutdinov

Chermoshentsev

2020

J. Commun. Technol. Electron.

View full text Add to dashboard Cite

An approach is proposed for studying the emission of electromagnetic interference from communication lines of the onboard equipment of an unmanned aerial vehicle. An unmanned aerial vehicle made of composite material is considered. The article presents a practical example of studying the electromagnetic environment in the fuselage space of an unmanned aerial vehicle during emission of electromagnetic interference from interface communication lines and the power supply network of the control system. The influence of electromagnetic interference emission on the onboard radio equipment of an unmanned aerial vehicle is assessed.

show abstract

Section: Electrodynamics and Wave Propagationmentioning

confidence: 99%

Electromagnetic Interference Emission from Communication Lines of Onboard Equipment of an Unmanned Aerial Vehicle

Gaynutdinov

Chermoshentsev

2020

J. Commun. Technol. Electron.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Relatively independent high-voltage high-power drive system, whether high-speed railway traction, electric ship propulsion, or electric vehicle drive system, will inevitably produce electromagnetic interference (EMI) due to the extensive application of unbalanced non-linear loads and highpower electronics. Moreover, the ever-increasing number of electromagnetic compatibility (EMC) tests indicate that the violation of radiated emission (RE) threshold limits of MIL-STD-461G, European Norm EN55022/032 or other relevant standards mainly concentrates on the interconnected cables, so that a formerly quite neglected EMC problems is now widely investigated [1]- [3].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Measurement Techniques for Electromagnetic Shielding Behavior of Braided-Shield Power Cables: An Overview and Comparative Study

Zhou

et al. 2019

Measurement Science Review

View full text Add to dashboard Cite

More and more EMC tests have shown that the radiated emission problems of the equipment under test mainly concentrate on the intercon- nected power cables and cable connectors. Measurement of shielding performance is a prerequisite for quantitative and qualitative evaluation of the frequency-dependent characteristic of braided-shield power cables and cable connectors. Due to the asymmetric geometric structures of these cable assemblies, compared with the coaxial and symmetrical communication cables, the commonly used transfer impedance testing methods may not be suitable. In view of this, several improved simple and effective measurement methods, including transfer impedance and shield reduction factor testing methods, were proposed in recent years. These methods, based on the equivalent circuit model of the characteristic parameters, provide good repeatability for the measurement of shielding performance. This paper presents an overview analysis of various measurement techniques for shielding performance of power cables and cable connectors, highlights some of its equivalence principle in measurement setups, and showcases a brief comparison between transfer impedance and shield reduction factor.

show abstract

“…Με τη χρήση μιας δεύτερης πανομοιότυπης κάρτας, η οποία θα τροφοδοτείται από μια άλλη γεννήτρια παλμών, μπορεί να υλοποιηθεί πλήρως αμφίδρομη λειτουργία. [31], παρέχοντας τη δυνατότητα πρόβλεψης των ηλεκτρομαγνητικών εκπομπών βασισμένο στην αποσύνθεση (decomposition) των συνεισφερόντων φαινομένων συμπεριλαμβανομένων των διηλεκτρικών ιδιοτήτων του επιπέδου γης (ground plane). Το μοντέλο είναι βασισμένο σε τυποποιημένες (standardized) μετρήσεις και επαληθεύεται για διαφορετικές περιπτώσεις τόσο υλικού, από το οποίο είναι κατασκευασμένο το επίπεδο γης, όσο και της θέσης του υπό μοντελοποίηση καλωδίου.…”

Section: σχεδιασμός και υλοποίηση της διάταξης μέτρησηςunclassified

“…Ένα ακριβές μοντέλο ακτινοβολίας για τη διάταξη αυτή μπορεί να εξαχθεί αρκετά γρήγορα και με ελάχιστους πόρους με χρήση της μεθοδολογίας του Κεφαλαίου 3 [31]. Το εξαχθέν μοντέλο του καλωδίου, το οποίο αποτελείται από δύο παραμέτρους (την κατανομή του ρεύματος ( ) και τον μιγαδικό συντελεστή ανάκλασης ), μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη της ακτινοβολίας της διάταξης, για τη λήψη αποφάσεων για την τοποθέτηση του ευαίσθητου εξοπλισμού εντός του διαστημικού σκάφους και την ελαχιστοποίηση των προβλημάτων ηλεκτρομαγνητικών παρεμβολών (ΕΜΙ).…”

Section: εισαγωγήunclassified

“…Όπως παρουσιάστηκε στην εργασία [31] και συζητήθηκε στο προηγούμενο κεφάλαιο, η βασική ιδέα της μεθοδολογίας είναι η αναπαράσταση ενός θωρακισμένου καλωδίου από τη θωράκιση του, η οποία στη συνέχεια αντιμετωπίζεται ως κεραία οδεύοντος κύματος. Έτσι, οι ακτινοβολούμενες εκπομπές έχουν ως αίτιο το ρεύμα που διαρρέει τη θωράκιση.…”

Section: σύνοψη μεθοδολογίας μοντελοποίησηςunclassified

See 1 more Smart Citation

Μελέτη και μοντελοποίηση εκπεμπόμενης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ζεύξης SpaceWire για διαστημικές εφαρμογές

Μπακλέζος¹

View full text Add to dashboard Cite

Αντικείμενο της παρούσας διατριβής αποτελεί η μελέτη και η μοντελοποίηση της εκπεμπόμενης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας μιας ζεύξης επικοινωνίας και μεταφοράς δεδομένων βασισμένη στο πρότυπο SpaceWire για χρήση σε μονάδες και συστήματα διαστημικού εξοπλισμού. Στο πλαίσιο της διατριβής, αρχικά περιγράφεται συνοπτικά το πρότυπο και ιδιαίτερα τα επίπεδα του πρωτοκόλλου, τα οποία διαδραματίζουν κυρίαρχο ρόλο στις ακτινοβολούμενες εκπομπές. Στη συνέχεια, δίνονται μετρήσεις της ακτινοβολούμενης ακτινοβολίας και του φασματικού περιεχομένου των σημάτων επί του καλωδίου και μελετάται η επίδραση της ταχύτητας ζεύξης και του μήκους της κωδικής λέξης στις φασματικές εκπομπές μιας ημιαμφίδρομης ζεύξης SpaceWire/LVDS. Τέλος, παρουσιάζεται μια μεθοδολογία μοντελοποίησης ακτινοβολούμενων ηλεκτρομαγνητικών εκπομπών θωρακισμένης καλωδίωσης λαμβάνοντας υπόψη τα διηλεκτρικά χαρακτηριστικά του επιπέδου γείωσης. Στο Κεφάλαιο 1 της διατριβής παρουσιάζεται το ευρωπαϊκό πρότυπο ECSS-E-ST-50-12C, όπως εκδόθηκε στις 24 Ιανουαρίου 2003 (αρχικά με την ονομασία ECSS-E-ST-50-12Α και στη συνέχεια στις 31 Ιουλίου 2008 μετονομάστηκε ώστε να συμβαδίζει με τα ECSS πρότυπα) και περιγράφει αναλυτικά το πρωτόκολλο SpaceWire. Ειδικότερα, παρουσιάζονται το φυσικό επίπεδο (physical level), το επίπεδο σήματος (signal level), το επίπεδο χαρακτήρα (character level) καθώς και διάφορες τεχνικές γείωσης και δέσμισης (bonding). Επίσης, περιγράφεται συνοπτικά και η αναθεωρημένη έκδοσή του (ECSS-E-ST-50-12C Rev.1), που εκδόθηκε στις 15 Μαΐου 2019, και επικαιροποιεί το πρότυπο. Στο Κεφάλαιο 2 παρουσιάζονται μετρήσεις της ακτινοβολούμενης ακτινοβολίας καθώς και του φασματικού περιεχομένου των σημάτων επί του καλωδίου και μελετάται η επίδραση της ταχύτητας ζεύξης και του μήκους κωδικής λέξης στις φασματικές ακτινοβολούμενες εκπομπές μιας ημιαμφίδρομης ζεύξης SpaceWire/LVDS. Η ζεύξη υλοποιήθηκε με τη χρήση πραγματικού καλωδίου SpaceWire με το ένα άκρο της ζεύξης να αποτελείται από μια γεννήτρια παλμών (σήματος), η έξοδος της οποίας μετατρέπεται σε σήμα LVDS μέσω κατάλληλου τυπωμένου κυκλώματος που αναπτύχθηκε στην παρούσα διατριβή, και το άλλο άκρο της ζεύξης να είναι τερματισμένο. Στο Κεφάλαιο 3 παρουσιάζεται μια μεθοδολογία μοντελοποίησης ακτινοβολούμενων ηλεκτρομαγνητικών εκπομπών θωρακισμένης καλωδίωσης λαμβάνοντας υπόψη τα διηλεκτρικά χαρακτηριστικά του επιπέδου γείωσης καθώς και τοποθετήσεις του καλωδίου SpaceWire σε διαφορετικά ύψη πάνω από το επίπεδο γείωσης. Με βάση τις μετρήσεις εξάγονται σημαντικοί παράμετροι του μοντέλου και προβλέπονται οι ακτινοβολούμενες εκπομπές της ζεύξης για διαφορετικά σενάρια υλοποίησής της με αρκετά καλή ακρίβεια. Στο Κεφάλαιο 4 γίνεται εφαρμογή της προτεινομένης μεθοδολογίας μοντελοποίησης εκπεμπόμενης ακτινοβολίας στην περίπτωση ζεύξης SpaceWire/LVDS με επίπεδο γείωσης από Carbon Fiber Reinforced Polymer (CFRP). Η διάταξη αυτή συγκεντρώνει μεγάλο ενδιαφέρον για διαστημικές εφαρμογές μιας και αποτελεί την επιλογή καλωδίωσης και γείωσης στην πλειονότητα των διαστημικών αποστολών. Παράλληλα, τα αποτελέσματα που παρατίθενται επιβεβαιώνουν την ισχύ της μεθοδολογίας και καταδεικνύουν τη δυνατότητα εφαρμογής και επέκταση της προτεινόμενης μεθοδολογίας σε αρκετά σύνθετα συστήματα. Στο Κεφάλαιο 5 παρουσιάζεται μια τροποποιημένη αντιμετώπιση, λαμβάνοντας ως δεδομένο τη διαφορική παλμική σηματοδοσία του προσομοιωμένου συστήματος SpaceWire/LVDS. Εξαιτίας της διαφορικής παλμικής σηματοδοσίας και του φαινομένου της λόξωσης (skew) προτείνεται μια παλμική αναπαράσταση του ρεύματος για την επίλυση του αντίστροφου προβλήματος, η οποία και υλοποιείται με τη βοήθεια του αλγορίθμου διαφορικής εξέλιξης (Differential Evolution – DE). Στο Κεφάλαιο 6 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα μετρήσεων μιας πραγματικής αμφίδρομης ζεύξης SpaceWire, η οποία υλοποιείται με τον iSAFT SpaceWire Simulator της TELETEL S.A. Η συγκεκριμένη μονάδα εξοπλισμού υλοποιεί όλα τα επίπεδα της ζεύξης, σε αντίθεση με την υλοποίηση των καρτών τυπωμένου κυκλώματος που χρησιμοποιήθηκε στα προηγούμενα κεφάλαια, και προσφέρει την πλήρη λειτουργικότητα συσκευών που επικοινωνούν μέσω πρωτοκόλλου SpaceWire. Οι μετρήσεις λήφθηκαν για διαφορετικά μήκη ωφέλιμου φορτίου (payload) των πακέτων και διαφορετικούς ρυθμούς δεδομένων της ζεύξης SpaceWire. Τέλος, εξάγεται ένα μοντέλο ικανό να περιγράψει τη συμπεριφορά του συστήματος με ικανοποιητική ακρίβεια, βασισμένο στη μεθοδολογία που παρουσιάστηκε στα προηγούμενα κεφάλαια. Στο Κεφάλαιο 7 γίνεται ανασκόπηση των αποτελεσμάτων της διατριβής και παρουσιάζονται βήματα για την επέκταση της ερευνητικής εργασίας.

show abstract

Electromagnetic Emission Modeling in Case of Shielded Cabling With Respect to the Ground Dielectric Properties

Cited by 21 publications

References 8 publications

Electromagnetic Interference Emission from Communication Lines of Onboard Equipment of an Unmanned Aerial Vehicle

Electromagnetic Interference Emission from Communication Lines of Onboard Equipment of an Unmanned Aerial Vehicle

Measurement Techniques for Electromagnetic Shielding Behavior of Braided-Shield Power Cables: An Overview and Comparative Study

Μελέτη και μοντελοποίηση εκπεμπόμενης ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας ζεύξης SpaceWire για διαστημικές εφαρμογές

Contact Info

Product

Resources

About