车载显控终端电磁兼容的整改与防护.pdf
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1、2023年12 月计算机应用文摘第3 9 卷第2 4期车载显控终端电磁兼容的整改与防护崔浩浩,张志鹏,侯景严,刘延峰,郭佳琛(西北机电工程研究所,陕西阳7 12 0 0 0)摘要:针对车载显控终端的电磁兼容性问题,文章首先对某型号车载显控终端的组成进行了介绍,随后根据电磁兼容性实验中出现的Re102电磁辐射超标问题及整改情况提出了优化和解决措施。经实验证明,这些解决措施有效,且具有易实现、成本低、效果好等特点。关键词:电磁兼容;显控终端;整改加固显示器中图法分类号:U463Rectification and protection of electromagnetic compatibility
2、 ofCUI Haohao,ZHANG Zhipeng,HOU Jingyan,LIU Yanfeng,GUO Jiachen(Northwest Institute of Mechanical and Electrical Engineering,Xianyang,Shaanxi 712000,China)Abstract:In response to the electromagnetic compatibility issue of vehicle mounted display andcontrol terminals,this article first introduces the
3、 composition of a certain model of vehicle mounteddisplay and control terminals,and then proposes optimization solutions based on the Relo2electromagnetic radiation exceeding the standard in electromagnetic compatibility tests and therectification situation.Experimental results have shown that these
4、 solutions are effective and have thecharacteristics of easy implementation,low cost,and good effectiveness.Key words:electromagnetic compatibility,display and control terminal,rectify and reform1引言电磁战是指使用电磁能攻击敌人并破坏敌方电子设备的一系列军事行动。作为一种创造非对称优势的工具,电磁贯穿现代战争的全程,其中包含通信干扰、GPS对抗、电磁欺骗等应用 1。西班牙太空及防务分析师Pons 认为
5、,电磁是一种真实但无形的力量,它不具备导弹、火箭弹或炮弹等爆炸带来的视觉和情感冲击,仅能穿过墙壁发挥效力,但该技术的影响是毁灭性的。电磁兼容(Electro Magnetic Compatibility,EMC)是指设备或系统在其电磁环境中能够符合要求运行,同时不对环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰的能力。电磁兼容通常包括电磁干扰(Ele c t r o m a g n e t ic I n t e r f e r e n c e,EM I)和电磁耐受性(Electromagnetic Susceptibility,EMS)。其中,EMI 指设备在功能执行过程中产生的不利于其他系统的电磁噪
6、声;EMS指设备在功能执行过程中不受周围电磁环境影响的能力 2 随着智能化水平的提高与复杂功能的集成,车载环境中的电子元器件数量越来越多,电磁环境也越发复杂。作为全车的信息显示接口,显控终端既是最重文献标识码:Avehicle display and control terminal电源板图1车载显控终端的构成示意图其中,显控处理板负责实现设备中信息处理及交要的人机交互设备之一,也是了解全车状态的最重要途径之一,电磁兼容性可确保其能够在复杂电磁环境中正常工作。根据某型号车载显控终端在电磁环境实验中出现的问题,本文通过分析和测试判断了电磁辐射源及传导途径,并采取了对应的措施进行整改,最终利用实验
7、验证了相关措施的有效性。2车载显控终端的原理作为一体化显控设备,车载显控终端负责全车的作战管理、行军管理、参数设置和状态监视等,主要由显控处理板、视频解析板、电源板、触摸板、加固显示器以及机箱组成,如图1所示。车载显控终端显控处理板视频解析板触摸板机箱2023 年第 2 4期互界面绘制,并将绘制好的界面视频传输至视频解析板;视频解析板负责实现视频格式的转换及处理,并将需显示的界面视频传输至加固显示器;电源板负责实现各个板卡及加固显示器的供电;触摸板负责实现触控信号的处理;加固显示器负责实现交互界面的显示;机箱负责实现各部分的安装。显示部分的装配关系如图2 所示。基于电磁兼容性考虑,本文在电源板
8、前使用全金属密封滤波器,旨在减少电源噪声信号带来的干扰;在加固显示器部分使用屏蔽玻璃;在显示窗口前添加屏蔽网,从而对车载显控终端进行全方位的封闭;在机箱表面进行导电氧化以提高其导电率;在缝隙中填充导电橡胶条,使机箱各部分之间形成良好导体,并防止电磁信号从机箱缝隙中泄漏。计算机应用文摘基于国军标GJB151B-2013,在项目 Re102中,某车载显控终端研制样机在测试2 MHz1GHz频段内的电场辐射发射值时超出限值要求,其实际测试曲线如图3 所示。图3 中红线为军标要求的辐射允许范围,蓝线为实际测量的车载显控终端对外辐射量,由图可知该台车载显控终端在多个频率点处的对外辐射超出允许范围。80-
9、70-60-4020-10-0-30M80-70-60-125100M200MVerFrequency(Hz)40显示屏导电橡胶条触摸层屏蔽层图2 显示部分的装配关系图3电磁要求和项目中存在的问题在国军标GJB151B-2013军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量的陆军装备相关要求中,车载电子设备需要进行如表1所列的实验。表1车载电子设备电磁兼容典型实验项目表实验项目实验名称CE10210kHz10MHz电源线传导发射RE1022mKz18CHz电场辐射发射RS10310kHz40GHz电场辐射敏感度CS11410kHz400MHz电缆束注人传导敏感度CS115电缆束注人脉冲激励传导敏感
10、度10kHz100MHz电缆和电源线阻尼正弦CS116瞬变传导敏感度CS10125Hz150kHz电源线传导敏感度CS112静电放电敏感度3020-10200M4整改措施Re102指电子设备在电磁环境下的辐射发射测试标准,主要评估设备在正常运行过程中的对外发射电磁辐射量,若该值超出指标要求,则可能对环境中的其他设备造成干扰,从而影响其他设备的正常运行。电场辐射量过大的解决措施主要包含两种途径,一是消除或抑制辐射源,即对设备或电路进行优化,从而减少辐射源对外的辐射量;二是阻断干扰途径,即从结构等方面进行改进,从而加强电磁屏蔽并抑制辐射 3 。对研制样机来说,电路优化的方法代价较高且验证周期较长,
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