低频脉冲磁场作用下计算机效应的试验研究(3)

　　3.4机壳孔缝耦合影响分析

　　从整体上来看，计算机主机尺寸在50cm×40cm×20cm以内，体积较小，壳体厚度约1mm，机箱上孔缝尺寸较小，孔洞口最大尺寸小于1cm，缝隙窄边最大不超过0.5cm，根据现有研究结果可知，对于主频在5kHz以下的低频脉冲磁场来说，磁场本身穿透能力很强，直接穿透进入屏蔽体内的磁场分量所占比重相对很大[12-13]，由孔缝耦合的场强分量相对很低，另外，试验中去掉一侧机壳的效应现象与带有完整机壳的效应现象基本相同．因此，对于低频脉冲磁场直接作用于机壳孔缝的耦合效应可以不予考虑．但是，孔缝的存在可为电晕电场进入机壳内部提供耦合途径，而且孔缝的存在降低了机壳的电连续性，这在一定程度上也是电晕形成的原因．综合上述分析，效应现象与机壳的孔缝耦合有一定关系，并主要体现在电晕电场的耦合效应上．

　　3.5磁场直接辐照影响分析

　　由于计算机系统内有多种磁敏感器件由磁性材料、半导体等组成，理论上低频磁场辐射可通过直接对磁性介质或运动电子产生作用而对其产生影响．但从试验效果来看，与此相关的效应现象不是很多．结合已有研究成果来看，计算机内所用磁性材料的剩磁一般在百mT以上，本文场源的磁感应强度最大只有几十mT，不足以对其产生明显影响，张国宾等人的研究结果也在一定程度上说明了此点，因此，直接通过磁场辐射对磁性材料产生磁化作用进而影响计算机系统的效应现象应该没有．

　　3.6磁电感应效应影响分析

　　对于磁电感应来说，结合本试验系统低频磁场源参数和计算机主板上可能存在的闭合回路尺寸，对于上升时间3μs，最大峰值25mT的磁场来说，在半径为0.15m的单匝线圈中可利用峰升值[1]方法估算线圈感应电压约为3.14×0.152×(0.025÷0.000003)=588.75V，电压较高，超过计算机系统中多数器件的工作电压．而对于计算机来说，主机内部、主板上都存在有大量线路，不可避免地会形成一些环状线路，而且匝数较多，虽然经过壳体衰减，但由这些环路感应的电压肯定会对计算机系统产生影响，且影响程度还难以给出定量结果．

　　3.7笔记本扰乱机理分析

　　笔记本计算机制作工艺较高，架构设计更为精细，整体尺寸较小，边角部位连接更为严密，外观上几乎不存在尖端结构．笔记本电源由自带电池和外接电源匹配器提供，外围连接线缆较少．因此，根据笔记本计算机效应现象和结构特点可以推断，笔记本抗低频脉冲干扰能力较强，试验中出现的闪烁现象应是主板设备受到干扰所致．

　　因此，综合上述分析和试验现象，低频脉冲磁场对计算机的作用效应主要由线缆磁电感应干扰电压和涡流效应引起的电晕电场干扰电压引起．

　　4结论

　　在本文给出的试验条件下，根据试验结果和理论分析，并结合现有成果，可以得出以下结论：

　　1)计算机系统中台式机主机相对较易受到低频脉冲磁场干扰，显示器和打印机对低频脉冲磁场不敏感；主机效应现象与低频脉冲磁场的磁感应强度和上升时间关联明显，扰乱阈值也因此不同，磁场脉冲宽度、主机机壳完整性及其与磁场方向的相对关系等因素对效应现象没有明显影响．总体上，现代计算机系统的电磁防护性能较强．

　　2)笔记本计算机承受能力很强，在较快上升时间和高场强脉冲磁场作用下，显示屏会有闪烁现象，但笔记本计算机不存在重启现象，这应与其体积小、线缆少且短等因素有关．

　　3)在本文所用场源中，脉冲上升时间为数μs的脉冲磁场对计算机系统的扰乱阈值约为5mT，上升时间在10至20μs的脉冲磁场的扰乱阈值为10mT，上升时间大于30μs的脉冲磁场的扰乱阈值约为16mT；继续增加场强，计算机系统没有发生不可逆转的毁伤现象．

　　4)低频脉冲磁场对计算机的扰乱效应主要由线缆磁电感应干扰电压和涡流效应引起的电晕电场干扰电压引起．

　　5)低频脉冲磁场破坏途径多样，低频磁场的防护不仅要考虑其直接作用效果，还要考虑其引起的间接效应，如可形成电晕放电造成二次干扰．

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