Elektronikprodukter til militærindustrien er kendetegnet ved ret høje krav til robusthed og dokumentation. Små styktal på leverancerne og kostbare konstruktioner gør det fristende i stedet at anvende 'civile' produkter, men kan de bruges?

Når FORCE Technology tester produkter til forsvarsindustrien er det sjældent EU’s CE-mærke, der bliver nævnt som første prioritet i kravspecifikationen. EMC-direktivet er imidlertid meget klart: militærelektronikken er ikke undtaget fra almindelige CE-mærkningskrav.

For militærprodukterne er det dog ofte krav fra MIL-STD 461 (EMC-test) og MIL-STD-810 (Miljøtest), der vejer tungt i kravbilledet. MIL-STD-461 indeholder omkring 20 testparametre, hvoraf de 10-12 er relevante for størstedelen af produkterne (se eksempel i figur 1).

Figur 1. Eksempler på testparametre i MIL-STD-461G. Ground, Army har 8 obligatoriske testkrav.

Når industrikrav er de strengeste

Fordi militærprodukterne normalt testes og kvalificeres efter MIL-standarderne, kan det være nærliggende at anvende de militære EMC-standarder som grundlag for CE-mærkningen. Dette kan dog ikke lade sig gøre uden brug af et EMC Notified Body, der er bemyndiget til at operere efter det nyeste EMC-direktiv 2014/30/EU. MIL-standarderne er nemlig ikke blandt de harmoniserede standarder til brug i EU.

Der er heller ikke udsigt til, at MIL-standarderne harmoniseres, da de ikke er godt nok dækkende. Ganske vist kan kravene til elektromagnetisk udstråling og indstråling i MIL-standarderne godt være op til en faktor 10 eller 20 skrappere end for EN-standarderne. Men for transienter er kravene for svage i forhold til de civile burst og surge transienter på 2 kV eller 4 kV (se figur 2).
Figur 2. Dæmpet transient strøm i henhold til MIL-STD 461, test CS116. Frekvensen kan være fra 10 kHz til 100 MHz. Strømmen Ip svarer til maksimalt ca. 500 V transientamplitude.

De mest almindelige udfordringer

De kostbare MIL-kvalificerede produkter (for eksempel PC’er) kan vise sig at have ringere funktionsperformance (mindre RAM og lavere clock-frekvens) end tilsvarende og meget billigere civile produkter. Det er en nærliggende tanke at bruge et civilt produkt, der kan meget mere, og hvor prisen er lav. Sådanne produkter betegnes COTS (Commercial-Off-The-Shelf). Problemet er så bare, om det civile produkt vil kunne klare sig i MIL-miljøet (og MIL-testene).

Pak COTS-produktet ind!

En løsning på robusthedsproblemet vil kunne være at hærde COTS-produktet. Hvis man kan finde et elektrisk og mekanisk rimeligt robust produkt, kan det måske monteres i en miljø- og stødsikker boks, som kan absorbere og beskytte mod det krævende miljø. En metalindkapsling vil kunne forbedre EMC-forholdene. Til nogle anvendelser vil en sådan ”boks i boks” konstruktion kunne opnå tilstrækkeligt gode egenskaber til at kunne kvalifikationstestes med succes.

Tilnærmelse mellem EMC-kravene – STANAG 4370 og EACTP 500

Udfordringen med MIL-krav har gennem årene betydet vanskeligheder for producenterne af forsvarselektronik. Foruden de amerikanske MIL-standarder findes der nationale standarder i flere af de større lande som Tyskland (GE), Polen (PL), England (UK), Frankrig (FR) og USA (US) (se figur 3).

Der er udarbejdet en række Allied Environmental Conditions and Test Publications (AECTP), som nu udgør lidt over halvdelen af kravbilledet. For EMC er miljøbeskrivelserne (AECTP 250) relevant, og testene er beskrevet i AECTP 500 dokumenterne. Det er meningen, at NATO-parter skal vælge disse fælles valgte Standardisation Agreement (STANAG) krav og testmetoder i stedet for deres nationale bestemmelser.
Figur 3. Andel af testkrav der stammer fra ”nationale” specifikationer som fx MIL- eller DEF-STAN standarder. IEC, EN, ETSI, ISO og RTCA samt NATO STANAG er andre standardiseringsorganisationer.

Vælg bredt - det giver bedre markedsadgang

Testkrav i MIL-STD eller AECTP-500 kan være helt identiske. Men det kan være en nøgle til mange døre i markedet, hvis producenten også kan referere til en bredt accepteret specifikation som AECTP-500.