Detail předmětu

EM Compatibility and Radiation Issues

FEKT-MPA-EMRAk. rok: 2023/2024

Předmět je prakticky orientován. Studentům je představena problematika elektromagnetické kompatibility z pohledu platných norem. Požadavky norem jsou teoreticky vysvětleny a demonstrovány na konkrétních příkladech. V rámci laboratorních cvičení studenti provádí reálná měření systémů a jejich částí a posuzují jejich vlastnosti z hlediska splnění EMC norem. Dále jsou studenti seznámeni s problematikou ionizujícího záření. Diskutovány jsou jednotlivé typy záření, oblasti jejich výskytu, jejich vliv na elektronické komponenty, a způsoby návrhu systémů s ohledem na provoz v prostředí se zvýšenou koncentrací ionizujícího záření.

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Ing. Michal Kubíček, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Vstupní znalosti

Předpokládá se znalost fyzikálních principů šíření elektromagnetických vln ve volném prostoru i ve vedení a základních principů kvantové fyziky. Jsou požadovány znalosti funkce základních elektronických součástek (rezistor, kapacitor, induktor, transformátor, dioda, bipolární a unipolární tranzistor), vlastnosti jejich základních zapojení (pasivní RLC články, usměrňovače, tranzistorové spínače) a základní znalost diferenciálního a integrálního počtu.

Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „§6 Elektrotechnik“ dle zákona 250/2021 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.


Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Studenti jsou hodnoceni průběžně během semestru za aktivní práci v počítačových cvičeních. Povinná závěrečná zkouška se skládá z písemné, praktické a ústní části.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Učební cíle

Předmět seznámí studenty s problematikou návrhu elektronických systémů s ohledem na elektromagnetickou kompatibilitu a vlivy ionizujícího záření. Studenti se budou orientovat v návrhových pravidlech pro systémy operující ve volném prostoru (oběžné dráhy Země, meziplanetární prostor), i v jejich testování a měření pro posouzení jejich odolnosti z hlediska platných norem.
Absolvent předmětu je schopen
- pro danou aplikaci vyhledat platné normy, které musí splňovat zařízení z hlediska EMC
- provést systémovou analýzu a určit kritické komponenty a místa z hlediska EMC
- navrhnout systém s ohledem na požadavky EMC
- u systémů vykazujících problémy z hlediska EMC navrhnout řešení pro jejich odstranění
- uvést obecné vlivy ionizujícího záření na elektronické systémy
- analyzovat požadavky na systém z hlediska ionizujícího záření s ohledem na umístění zařízení
- stanovit vhodné způsoby ochrany elektronických systémů před ionizujícím zářením

Základní literatura

ZHANG, H., ZHANG, Y., HUANG, C., YUAN, Y., CHENG, L.: Spacecraft Electromagnetic Compatibility Technologies. Springer Singapore 2020, ISBN: 978-981-15-4781-2. (EN)
NIKOLOPOULOS, C. D.: Electromagnetic Compatibility for Space Systems Design. IGI Global 2018, ISBN: 978-1522554158. (EN)
VELAZCO, R.: Radiation Effects on Integrated Circuits and Systems for Space Applications. Springer; 1st ed. 2019, ISBN: 978-3030046590. (EN)
KNOLL, G. Radiation Detection and Measurement. 4th Ed. Wiley, 2010. 864 p. ISBN: 978-0470131480. (EN)

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-SAP magisterský navazující, 1. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jiří Dřínovský, Ph.D.
Ing. Michal Kubíček, Ph.D.

Osnova

1. Elektromagnetická kompatibilita - definice, vznik a vývoj. 2. Zdroje rušivých signálů. Vazební mechanismy přenosu rušivých signálů. 3. Odrušovací kondenzátory, tlumivky a filtry. Prvky přepěťové ochrany. 4. Elektromagnetické stínění a jeho vlastnosti. 5. Měření rušivých signálů. Měření rušivých signálů pomocí antén. 6. Elektromagnetická odolnost a její testování. Normalizace v oblasti EMC. 7. Úvod do problematiky ionizujícího záření. 8. Fotoelektrický jev, Comptonův rozptyl. 9. Veličiny a jednotky v jaderné fyzice. 10. Ochrana před ionizujícím zářením 11. Detekce ionizujícího záření 12. Zdroje a vlastnosti kosmického záření 13. Radiační odolnost polovodičových materiálů

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Jiří Dřínovský, Ph.D.
Ing. Michal Kubíček, Ph.D.

Osnova

1. Měření interferenčních signálů šířených zářením 2. Vliv elektrostatického výboje na zařízení přístrojového typu 3. Měření rušivých signálů šířících se po elektrických vedeních 4. Význam rušení způsobeného rychlými přechodovými jevy 5. Měření rušivých signálů na různých typech vedení 6. Měření vlastností odrušovacích filtrů 7. Radiační odolnost: sestava desek se součástkami 8. Radiační odolnost: měření součástek před ozářením 9-10. Radiační odolnost: ozařování desek součástek ve zkušebním zařízení 11-12. Radiační odolnost: vyhodnocení vlivu ozáření

eLearning

eLearning: aktuální otevřený kurz