این سناریو را تصور کنید: شما در خیابان‌های شهر یا بزرگراه‌های باز رانندگی می‌کنید که ناگهان یک موج الکترومغناطیسی نامرئی همه چیز را فرا می‌گیرد. داشبورد شما تاریک می‌شود، موتور متوقف می‌شود و وسیله نقلیه پیشرفته شما به یک زندان بی‌حرکت تبدیل می‌شود. این یک داستان علمی تخیلی نیست—این پیامد بالقوه واقعی یک حمله پالس الکترومغناطیسی (EMP) است.

وسایل نقلیه مدرن به شبکه‌های پیچیده‌ای از سیستم‌های الکترونیکی تبدیل شده‌اند تا دستگاه‌های مکانیکی ساده. از واحدهای کنترل موتور (ECU) گرفته تا سیستم‌های ناوبری، از کیسه‌های هوا تا سیستم‌های ترمز ضد قفل (ABS)، تقریباً هر عملکرد حیاتی به عملکرد دقیق الکترونیکی متکی است. این وابستگی یک آسیب‌پذیری قابل توجه ایجاد می‌کند—یک حمله EMP می‌تواند وسایل نقلیه را موقتاً از کار بیندازد یا برای همیشه غیرقابل استفاده کند و آنها را به چیزی بیش از لاشه‌های فلزی کنار جاده تبدیل کند.

پالس‌های الکترومغناطیسی یکی از مهم‌ترین اما کم‌دیده‌ترین تهدیدها برای فناوری مدرن هستند. رویدادهای EMP در سه فاز مجزا رخ می‌دهند:

• پالس E1: سریع‌ترین و مخرب‌ترین مؤلفه، این موج با فرکانس بالا و مدت زمان کوتاه می‌تواند جریان‌های آسیب‌رسان را در مدارهای الکترونیکی القا کند.
• پالس E2: مشابه رعد و برق اما طولانی‌تر، این تهدید متوسط ​​در درجه اول بر خطوط برق و ارتباطات تأثیر می‌گذارد.
• پالس E3: این موج آهسته و پایدار، طوفان‌های ژئومغناطیسی را تقلید می‌کند و زیرساخت‌های الکتریکی در مقیاس بزرگ را تهدید می‌کند.

وسایل نقلیه مدرن به ویژه مستعد پالس‌های E1 هستند، که می‌توانند از طریق سیم‌کشی، آنتن‌ها و سایر اجزای رسانا نفوذ کرده و به الکترونیک‌های حساس آسیب برسانند.

خودروهای معاصر حاوی سیستم‌های الکترونیکی متعددی هستند که در برابر اثرات EMP آسیب‌پذیر هستند:

• واحدهای کنترل موتور: مغز عملیاتی خودرو که تزریق سوخت، زمان‌بندی احتراق و انتشار آلاینده‌ها را کنترل می‌کند.
• سیستم‌های انتقال نیرو: اجزای الکترونیکی که تعویض دنده را در گیربکس‌های اتوماتیک مدیریت می‌کنند.
• سیستم‌های ایمنی: فناوری‌های حیاتی مانند ABS و کنترل پایداری الکترونیکی به عملکرد الکترونیکی بدون وقفه متکی هستند.
• سیستم‌های مهار اضافی: سیستم‌های استقرار کیسه هوا که به راه‌اندازی الکترونیکی دقیق نیاز دارند.

سیستم حفاظت EMP خودروی فریت با اشباع بالا دفاع فارادی بر اساس کشف قرن نوزدهم مایکل فارادی بنا شده است—که محفظه‌های رسانا می‌توانند میدان‌های الکترومغناطیسی خارجی را مسدود کنند. هنگامی که امواج الکترومغناطیسی با چنین محفظه‌ای برخورد می‌کنند، الکترون‌های آزاد برای ایجاد میدان‌های متقابل که تداخل خارجی را خنثی می‌کنند، دوباره توزیع می‌شوند.

حفاظت مؤثر به موارد زیر نیاز دارد:

• مواد با رسانایی بالا
• محفظه‌های کاملاً ساختاری
• دیافراگم‌های به حداقل رسیده

راه‌حل دفاع فارادی از فریت‌های با اشباع بالا که به‌طور ویژه طراحی شده‌اند استفاده می‌کند—ترکیبات سرامیکی که اکسید آهن را با سایر عناصر فلزی ترکیب می‌کنند. این مواد فراهم می‌کنند:

• نفوذپذیری مغناطیسی استثنایی برای هدایت میدان مؤثر
• مقاومت الکتریکی بالا که تلفات انرژی را به حداقل می‌رساند
• ویژگی‌های عملکردی با فرکانس گسترده

برخلاف فریت‌های معمولی که در اثر جریان‌های بالا کارایی خود را از دست می‌دهند، این مواد پیشرفته ظرفیت محافظتی خود را حتی در هنگام بارهای الکتریکی شدید حفظ می‌کنند—یک نیاز حیاتی برای کاربردهای خودرو که جریان‌های قابل توجهی را مدیریت می‌کنند.

سیستم دفاع فارادی مزایای محافظتی متعددی را ارائه می‌دهد:

• ظرفیت جریان بالا: اثربخشی را تحت بارهای الکتریکی قابل توجه معمول در سیستم‌های خودرو حفظ می‌کند.
• مقاومت در برابر EMP: به‌طور خاص برای مقاومت در برابر شرایط الکترومغناطیسی شدید از جمله پالس‌های انفجار هسته‌ای طراحی شده است.
• سازگاری سیستم: طراحی شده برای ادغام با سیستم‌های حفاظت از خودرو موجود برای دفاع جامع.
• ساخت و ساز بادوام: ساخته شده برای تحمل محیط‌های سخت خودرو و گذرهای الکترومغناطیسی مکرر.
• نصب ساده: طراحی گیره‌ای، پیاده‌سازی ساده را بدون اصلاحات پیچیده تسهیل می‌کند.

سیستم حفاظت در چندین دسته خودرو ارزشمند است:

• وسایل نقلیه مسافربری
• حمل و نقل تجاری
• وسایل نقلیه پاسخ اضطراری
• کاربردهای نظامی

نصب بر روی مسیرهای حیاتی متمرکز است—به ویژه کابل‌های باتری و خطوط منبع تغذیه به اجزای الکترونیکی ضروری—با قرار دادن مجاورت با الکترونیک‌های محافظت شده، اثربخشی را بهینه می‌کند.

این سیستم چندین سناریوی پیاده‌سازی را برطرف می‌کند:

• کاربردهای جریان بالا که در آن فریت‌های معمولی اشباع می‌شوند
• موقعیت‌هایی با دسترسی محدود به ترمینال‌های سیم
• نصب‌های محدود به فضا
• برنامه‌هایی که به طرح‌های قوی و بدون لولا نیاز دارند

برای برنامه‌های کم‌مصرف یا زمانی که مسیریابی کامل سیم امکان‌پذیر است، پیکربندی‌های فریت جایگزین ممکن است مناسب باشد.