车载雷达信息系统电磁兼容工程化设计.pdf
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1、:./.收稿日期:修回日期:车载雷达信息系统电磁兼容工程化设计武志伟黄传林(.海军装备部驻南京地区第二军事代表室南京.中国船舶集团有限公司第八研究院南京)摘 要:分析车载雷达信息系统构建工艺、设备/器件选型、布局部署、测试及管理等整个流程总结系统的电磁兼容工程化设计方法可为相关设计提供一定的参考关键词:信息系统构建电磁兼容工程化设计中图分类号:文献标识码:文章编号:()(.):.:引 言车载雷达信息系统是一种以载车雷达为基础环境构建的指挥信息系统主要由载车雷达、各功能车辆、方舱、指挥信息系统设备等硬件、软件组成是一个多要素的综合体主要功能特点包括机动性、安全性、自备能力、恶劣环境适应能力、高可
2、靠性等电磁兼容性是支撑车载雷达信息系统在战场环境生存能力的一个最基本要求 车载雷达信息系统要将完成系统功能的各型、各类电子设备集成安装在一个环境如车载式方舱车厢箱体内同时系统的电磁兼容性能应满足相关的国家标准、国家军用标准、行业标准中的电磁兼容指标 通过具体的工程化设计达成电磁兼容性能或提升电磁兼容能力是车载雷达信息系统集成建设的重点与难点之一 本文主要从工程实施的角度对车载系统集成过程中的要素、流程、方法以及常见的问题进行分析 设计需求电磁兼容性是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力 车载雷达信息系统的电磁兼容性能从总体要求方面主要考虑系统各
3、组成设备的电磁性能的符合性、组成系统的各功能分系统电磁兼容符合性、各功能分系统集成为系统整体的电磁兼容性从实现技术方面主要考虑解决干扰源的抑制达到满足要求从安全性考虑主要解决抗干扰、抗辐射的能力达到对人员与作战武器的有效防护车载雷达信息系统需要在车内空间加装各类电子设备各设备之间的电磁兼容问题解决不好会影响单车或多车信息系统的功能指标问题 应解决的电磁兼容问题如表 所示第 卷 第 期 年 月雷达与对抗 .表 车载雷达信息系统的电磁兼容问题分 类可能存在的电磁干扰环境类内部环境电磁干扰:包括车内单个车载设备、功能分系统内部设备之间、功能分系统之间的传导、耦合、辐射干扰以及整车对外辐射干扰、车辆之
4、间的兼容外部电磁干扰等电磁环境影响系统运行系统与环境的兼容等雷击等造成的破坏软件系统类软件的容错能力应用类使用过程中的不良操作 在现代战争中车载雷达信息系统可能会存在诸多电磁安全问题包括电磁信息泄露、强电磁干扰破坏和电磁特征暴露等 目前综合采用屏蔽、组合滤波、整车电磁防护设计、关键器件测试验证、电磁兼容仿真与测试以及对电磁兼容实现的评估和管理 工程化设计工程化设计的原则就是从电磁兼容三要素出发在满足用户要求的费效比前提下通过消除或降低干扰源的干扰、切断或削弱干扰途径提高设备的抗干扰能力 本文重点阐述设备内的电磁干扰问题.电磁兼容性主要控制方法车载雷达信息系统解决电磁兼容问题的主要方法包括传输通
5、道抑制、空间隔离、时间分离和电气隔离.传输通道抑制传输通道抑制的具体方法有屏蔽、滤波、接地、搭接、合理布线等()屏蔽屏蔽是利用屏蔽体来阻止或降低电磁骚扰能量的传播 根据其作用方式屏蔽可以分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽 类 屏蔽不仅能有效抑制辐射干扰还可以显著降低静电干扰、电容耦合和电感耦合等干扰车载系统集成的屏蔽包括机箱屏蔽、车厢屏蔽和电缆屏蔽等 类:设备机箱屏蔽 根据屏蔽效能要求选用铝、铜、合金等不同材料进行屏蔽对于接缝处理可采用增加接缝面积、使用电磁密封衬垫等方法显示窗口一般可采用屏蔽玻璃的方法对通风窗口可采用屏蔽金属丝网、截止波导通风孔等方法车厢屏蔽 一般采用铝、钢、合金等材料对于接
6、缝、显示窗口、通风窗口的处理与设备机箱类似电缆屏蔽 包括电缆线自身屏蔽及电缆与接插件连接的屏蔽 可根据需要的屏蔽效果选择不同的屏蔽方式比如金属线编织层、薄铝箔屏蔽层、半钢性或柔性波纹管对于不同频率电缆两端可采取不同的屏蔽接地方法()滤波滤波是对信号频谱进行过滤通过分离我方需要的频率分量和其他骚扰频率分量并消除或抑制其他骚扰频率分量的操作 通过抑制骚扰信号在信号线或电源线上传播的途径可以有效减少电磁干扰对设备的影响 因此合适的滤波器的设计、选择和正确使用对于抑制干扰非常重要在电源线上一般可使用电源滤波器、铁氧体磁环在信号线上一般可使用带通滤波器或带滤波功能的连接器或铁氧体磁环()接地接地是电子设
7、备工作中重要且关键的技术措施用于实现必要的抗干扰功能可以分为安全接地和信号接地两类 接地就是为电路或系统提供一个零电位参考点同时也为电路或系统与地之间搭建起低阻抗通路在车辆的外部接口板上一般设有接地柱系统工作前使用接地电缆连接地桩并可靠接地 当系统使用交流电时必须要保证设备安全接地和接零保护接地 另外在整车系统的雷电保护措施中车辆的防雷接地一般由避雷针、下导体和接头组成信号接地为系统中的信号电流提供低阻抗路径使其回流到信号源 根据不同设备的需求电路和设备的接地方式可以分为单点接地、多点接地、混合接地和悬浮接地等几种方式.空间隔离空间隔离是一种可以有效抑制空间辐射骚扰和感应耦合骚扰的方法 通过增
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