客服中心:0898-66868888

豪彩平台登录GJBI51A-97标准军工电子设备电磁兼容
发布时间:2020-10-25

  GJBI51A-97模范 军工电子筑造电磁兼容性的试验模范和达标手艺_能源/化工_工程科技_专业原料。GJBI51A-97模范 军工电子筑造电磁兼容性的试验模范和达标手艺

  GJBI51A - 97 模范 军工电子筑造电磁兼容性的试 验模范和达标手艺 目次 军工电子筑造电磁兼容性的试验模范和达标手艺 ......................................................................... 2 引 言 .............................................................................................................................................. 2 1 GJB151A 一 97 模范简介 ...................................................................................................... 2 2 .军工电子筑造的 EMC 特性和打算对策 .............................................................................. 3 2.1 电源和 EMC 的相合.................................................................................................. 4 2.2 机箱电磁障蔽 ............................................................................................................. 4 2.3 电道打算中的 EMC 对策 ......................................................................................... 4 2.4 看重接地质地 ............................................................................................................. 5 3 针对各项军标 EMC 试验的达标手艺 ................................................................................... 5 3.1 传导发射类试验......................................................................................................... 5 3.2 传导敏锐度类试验..................................................................................................... 6 3.3 辐射发射类试验......................................................................................................... 7 3.4 辐射敏锐度类试验..................................................................................................... 8 4 军工电子筑造 EMC 打算实例 ................................................................................................ 8 4.1 重要打算琢磨及门径 ................................................................................................ 9 参考文献:.................................................................................................................................... 9 军工电子筑造电磁兼容性的试验模范和达标手艺 枢纽词:GJBI51A-97 模范;电磁兼容性;电磁骚扰;受测试筑造;障蔽;滤波 引 言 近 20 年来,军工电子筑造对付电磁处事境况的兼容机能日益受到偏重。EMC 不但与 温度、湿度、振动等并列成为查核军工筑造境况适宜才略的主要目标,并且对某些军工电子 筑造来讲, 电磁兼容性更是提到了一起各类境况哀求中最主要的名望。 这是由于今世军工装 备的电子化水准大幅度降低后, 军工电子筑造的功率谱和频率谱不息向高端和低端两个偏向 延迟,军工电子筑造正在海、陆、空各类平台上的安置鳞集度也大幅推广,导致各电子筑造相 互之间的电磁骚扰(EMI)题目越来越超越。以是,哀求军工电子筑造必需具有原则的电磁兼 容才略已成为从事筑造打算、坐蓐、应用相合各方的共鸣。 为了查核军工电子筑造的 EMC 机能,险些一起的军工电子筑造都哀求必需通过邦度军 用模范原则的电磁兼容性试验测试。 以是, 近年来相合军工电子筑造电磁兼容性的试验模范 和达标手艺受到了史无前例的合怀。 与其他境况条目的查核哀求差异, “电磁兼容性”的考验不但要查核筑造对电磁境况的 适宜才略, 还要查核该筑造的存正在是否会酿成倒霉于容纳其他筑造平常处事的电磁境况。 因 此,电磁兼容性试验是双向性的试验,受测试筑造(EUT)必需正在承袭外部电磁骚扰和错误外 爆发电磁骚扰两方面同时达标才算及格。又由于电磁信号可能通过电道传导和空间辐射 2 种途径爆发效应,于是,为使军工电子筑造可能正在电磁兼容性试验中达标,必需正在筑造的电 子电气体系和机器机合体系两方面调和选用门径。 这些成分定夺了电磁兼容性试验相对其他 的例行境况试验来说更为繁复,达标也更谢绝易。 对从事军工电子筑造电磁兼容性打算和试验的职员来说, 除了要操作与筑造相合的专业 常识和必不行少的电磁学、 电子学、 电工学方面的底子常识以及相合原料科学和机合打算方 面的常识外, 还必需熟练相合电磁兼容性试验的军用模范, 并尽大概周详地明晰各项试验的 物理寓意及对试验测试的哀求等方面的实质。 盘绕 GJB151A.97 模范¨ 的重要条则,笔者联结十几年来对海、陆、空各类安置平台 上的军工电子筑造从事电磁兼容性打算和试验处事的实验, 针对军标电磁兼容性试验的各项 重要查核哀求,供给极少有利于使试验项目达标的适用手艺和体会。 1 GJB151A 一 97 模范简介 GJB151A.97 模范全称为“军用筑造和分体系电磁发射和敏锐度哀求” ,是我邦为军 用电子、 电气、 机电等筑造和分体系的研制和订购拟订的合于筑造电磁发射和敏锐度个性的 邦度军用模范,原则了军用筑造必需餍足的 EMC 哀求。该模范由邦防科学手艺工业委员会 答应,发外于 1997 年 5 月 23 日,于 1997 年 12 月 1 日起履行。与该模范亲昵合连并同 期发外和履行的另一个模范是 GJB152A-97 模范[2]“军用筑造和分体系电磁发射和敏锐 度丈量” ,原则了 GJB151A-97 模范中各项试验目标的丈量办法。 GJB151A-97 模范的前身是发外于 1986 年的 GJB151A-86 模范,新版模范参照邦 外军标(重要是美邦军标 MIL)对老模范作了修订,对极少目标作出了校正经的哀求。 依照 GJB151A-97 模范的原则,军用电子筑造的 EMC 试验包罗下列 19 项: · CE101 25 Hz~10 kHz 电源线 MHz 电源线 GHz 天线端子传导发射 · CE107 电源线尖峰信号(时域)传导发射 · CS101 25 Hz~50 kHz 电源线传导敏锐度. · CS103 15 kHz~10 GHz 天线端子互调传导敏锐度 · CS104 25 Hz~20 GHz 天线端子无用信号抑低传导敏锐度 · CS105 25 Hz~20 GHz 天线端子交调传导敏锐度 · CS106 电源线尖峰信号传导敏锐度 · CS109 50 Hz~100 kHz 壳体电散播导敏锐度 · CS114 10 kHz~400 MHz 电缆束注入传导敏锐度 · CS1 15 电缆束注入脉冲胀动传导敏锐度 · CS116 10 kHz~100 MHz 电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏锐度 · REIO1 25 Hz~100 kHz 磁场辐射发射 · RE102 10 kHz~18 GHz 电场辐射发射 · RE103 10 kHz~40 GHz 天线谐波和乱真输出辐射发射 · RSIO1 25 Hz~100 kHz 磁场辐射敏锐度 · RS103 10 kHz 40 GHz 电场辐射敏锐度 · RS105 瞬变电磁场辐射敏锐度 对付各类差异的军用安置平台,上述 19 项 EMC 试验并非总计是必做的。所谓的军用 安置平台分为水面舰船、潜艇、陆军飞机(含航路保证筑造)、水兵飞机、空军飞机、空间系 统(含运载火箭)、陆军地面、水兵地面、空军地面 9 类。正在 GJB151A-97 模范中,每个试 验项目对每种平台的实用性都作出了原则。 对付哀求举办 EMC 试验的军用电子筑造,每每正在一起试验项目中,CE102、CSIO1、 CS114、RE102、RS103 这 5 项是最重要的必做项目。对装载于舰船和飞机上的筑造,还 往往哀求做 CE101、CS115、CS116、RE101、RS101 中的极少项,连同前述的 5 项,总 的必做试验项目正在 7 项到 9 项之间。其余项目由订购单元依照相合典范确定是否需做试 验。 2 .军工电子筑造的 EMC 特性和打算对策 军工电子筑造相对付普通的非军工类电子筑造或非电子类军工筑造来说,其电磁兼容 性有如下极少特性。 1.安置鳞集度高。出于战略手艺方面的琢磨,军工电子筑造的安置极端紧凑,洪量性能 各异的军工电子筑造鳞集于局促的空间内,使得筑造间的电磁骚扰题目十分超越。 2.强弱信号共存。险些一起品种的军工电子筑造都要同时惩罚幅度相差悬殊的强弱众种 信号。强信号对外部筑造酿成骚扰,弱信号又对外部骚扰极为敏锐。 3.频谱散布广。军工电子筑造充足诈骗了频率资源,占用了从直流到微波的各个频带。 有的筑造如雷达等处事于脉冲式样,笼罩了广博的频率限制,豪彩平台登录对周边筑造酿成剧烈骚扰。 4.共用电源和地线。各类安置平台上的洪量军工电子筑造往往共用电源和备份电源、共 用地线,使得通过电源耦合和地线耦合酿成的互相骚扰不行粗心。 5.筑造机电机合的挽回余地小。军工电子筑造机合结壮,筑造内部冗余空间小。假使正在 打算后期才对筑造举办 EMC 加强,往往会与筑造的原有机器机合或电气组织爆发冲突,这 时就难以统筹各方面的战略手艺机能目标。 因为以上这些特性, 定夺了军工电子筑造的 EMC 打算比普通的电子筑造更为繁复和贫寒, 电磁兼容性试验的达标难度更高。要打算契合 GJB151A.97 电磁兼容性模范的军工电子设 备, 起首要遵命通用的 EMC 打算准则, 再正在这个底子上加强 EMC 门径, 加倍要合怀电源、 机箱障蔽、电道打算、接地质地这几方面。 2.1 电源和 EMC 的相合 正在 GJB151A.97 模范中,CE101、CE102、CE107、CS101、CS106 这 5 项是直接与 电源相合的,CS114、CS115 和 CS116 这 3 项与电源电缆相合,其余辐射发射和敏锐度的 项目间接与电源相合。以是可能说,军工电子筑造的 EMC 打算,第 1 步要做好的便是筑造 电源的 EMC 打算。 2.1.1 电源 EMC 打算的重要对策(1)电源输入端的电磁障蔽和电源线 滤波。 电源线一进入机箱就要直接毗邻到电源滤波器上, 或者采用输入端兼做电源插座的电 源滤波器。电源滤波器的安置很有考究,滤波器的输出线要远离输入线,金属外壳要大面积 接地。假使把进出滤波器的电源线绑缚正在一齐,这个滤波器就险些等于没用。 (2)应用远离变压器。假使采用调换电源,正在本钱和安置条目许可的处境下,最好应用隔 离变压器。 最轻易的远离变压器是正在初度级间有障蔽远离层的电源变压器, 这种变压器可能 起到安好防护、变压、远离地线环流、降低共模骚扰抑低才略等众种感化,并且其滤波个性 可能和电源滤波器互补。 (3)合理打算二次电源。筑造的二次电源有开合电源和线 种。固然开合电源对外 来骚扰有必定的抑低才略,但不少开合电源对外的辐射发射和传导发射过大,以致正在 EMC 试验时,能通过敏锐度项目却通但是发射项目。以是,正在低功耗电道中,如可不消开合电源 就尽量不消,选用线性稳压器可避免爆发对外骚扰。 (4)电源的整个障蔽。鉴于电源个人正在电子筑造 EMC 机能方面的主要性,还可能正在障蔽 机箱内部把电源个人整个再障蔽正在另一个与其它个人远离的空间内, 酿成对电源的整个障蔽。 2.2 机箱电磁障蔽 机箱电磁障蔽是提防空间电磁辐射最根本也是最有用的手腕, 正在 GJB151A. 97 模范中, RE101、RE102、RS101、RS103、RS105 这 5 项与机箱的障蔽直接相合,其余与电缆有 合的项目也间接与机箱障蔽相合,由于电缆是要通过机箱进出的。 2.2.1 打算障蔽机箱 的几点准则 (1)担保障蔽层的导电持续性。外面领会和 EMC 试验都声明,电磁障蔽体上的颀长罅隙 将使障蔽成效大打扣头。 以是, 机箱机合上的一起外部罅隙都要告终持续且有优秀的导电接 触。而对付直径小于障蔽机箱厚度的小孔,普通不必顾忌影响 EMC 成效。 (2)适宜惩罚机箱的各类启齿。机箱启齿重要用来安置开合、按钮、指示灯与显示屏等。 启齿较大时, 假使难以正在所安置器件的前面选用障蔽门径, 也要正在器件的后面加装障蔽层(后 置障蔽法),并对穿过障蔽层的导线)确切抉择和安置机箱接插件,处理电缆障蔽题目。进出机箱的线缆如惩罚失当,会减 弱以至落空机箱障蔽出力。以是,毗邻至机箱插座的外部线缆可加外障蔽层,而且线缆的外 障蔽层要和机箱的障蔽层维持导电持续性。 安置正在机箱上的插座要选用契合军用模范的障蔽 型接插件。机箱上安置插座的接触面不行有漆膜或涂塑层等任何绝缘原料。 (4)机箱散热最好采用自然风冷的式样,同意有极少小的散热孔。假使要安置散热电扇的 话,必要正在电扇外侧安置截止波导式障蔽透风板。 2.3 电道打算中的 EMC 对策 电道 EMC 打算的根本准则已有很众文献述及,此处仅提一下几个适用的的确细节。 1)使用众层印制电道板和外面贴装元器件。具有电源层和地线 层以上印制电道板 的 EMC 个性优于平常的单、双面印制电道板,正在电道打算时应尽大概采用众层板。外面贴 装元器件的等效电磁辐射面积明显小于插装式元器件,具有更好的 EMC 机能。于是众层电 道板加外面贴装元器件的组合应该成为契合 GJBI51A-97 模范哀求的印制电道板打算首 选。 2)信号传感器的选用和传感信号放大器的打算。传感器普通安置正在筑造主机箱以外,因 此,对主机箱选用的电磁障蔽门径笼罩不到传感器。又因为来自传感器的信号极度弱小,所 以传感器往往成为电子筑造中最易蒙受外部电磁骚扰的懦弱合头,加倍是正在做 RS101 和 RS103 测试时。 传感放大器有单端输入式和差分输入式之别。从外面上讲,理思的平均输入差分放大器 抑低共模骚扰信号的才略很强, 以是普通应采用这种输入式样。 但当骚扰信号大到必定水准 时(如 RS103 试验时骚扰场强最大可达 200 V/m),大概导致有源差分放大器的处事限制 离开线性区,使共模抑低失效。本质试验的结果也说明,正在缜密障蔽和优秀接地的条目下, 单端输入式的传感放大器抗骚扰才略有时更胜一筹。以是,结局选用哪种输入放大电道,还 需联结本质处境定夺。 3)加强有源器件的高频旁道。遵守 GJB151A.97 模范做 RS103 项宗旨试验时,有时会 产生这种处境:骚扰信号为等幅波时,输出信号不受骚扰;骚扰信号为调幅波时,输出信号 中就有了骚扰。经领会,大概是调幅波骚扰信号窜入电道后,因为有源器件的非线性相应产 生了高频检波, 从而酿成骚扰。 为提防这种处境, 加强对有源器件的高频旁道可起极少感化。 2.4 看重接地质地 正在电源、障蔽和电道打算这 3 方面,都必需高度合怀地线和接地质地题目。接地质地首 先再现正在要确切接地, 即抉择确切的接住址和接地式样; 再则是要牢靠接地, 接地面积要大、 接地线要粗而短、接地螺栓要安置紧固,以减小接地电阻。 综上所述,对军工电子筑造举办 EMC 打算时,打算核心次第是电源、障蔽、电道,而对 接地的打算琢磨则自始至终贯穿于这 3 个方面。 3 针对各项军标 EMC 试验的达标手艺 电磁骚扰的物理性子是电磁场的互相感化。从外面上来讲,相合电磁场的任何题目,都 可能通过求解 Maxwell 方程组来取得切确的解答。但大大都军工电子筑造由数目繁众的结 构件和电子元件构成,电磁场的空间散布极端繁复,闺此,正在求解 Maxwell 方程组时无法 取得足够切确的、与实际境况类似等的边境条目。而家喻户晓,数学物理方程的解是剧烈地 依赖于边境条目的。 只消正在外面谋划中假定的边境条目与本质散布有微小的分别, 谋划得出 的结果就大概变得毫无心旨。正在如许的处境下,适用体会照旧正在军工电子筑造 EMC 打算中 起着相当主要的感化。 正在 GJB151A.97 模范所列出的总计 19 项 EMC 试验中,有 5 项和天线相合。假使被测 试的不是无线 项普通不必要做。CS109 和 RS105 这 2 项试验每每做得较 少。余下的 12 项试验,按其本质可分成 4 类:传导发射类试验、传导敏锐度类试验、辐射 发射类试验、辐射敏锐度类试验。以下针对这 4 类电磁兼容性试验项目,以测试达标为目 的,先容极少经实验声明有用的打算规则和体会。 3.1 传导发射类试验 传导发射类试验包罗 CE101、CE102、CE107。前 2 项属于电源线常例传导发射试验, 都是测试 EUT 传导发射到电源线上的信号,区别是所测试的传导发射频段差异;后 1 项测 试 EUT 从电源线传导发射出的尖峰信号。 这 3 项传导发射试验所针对的都是 EUT 电源对环 境的骚扰,哀求必需正在原则值之下,以提防任何 1 台筑造经由共用电源去骚扰其他筑造。 EUT 的电源线 个开头: 来自 EUT 的性能电道和来自 EUT 的电源电道。 正在电源电道里阻断 EMI 信号的传导发射, 重要手法是远离和滤波。 假使 EUT 是调换供电的, 最轻易的远离办法是采工具有障蔽远离层的电源变压器,对付低频段的 EMI 有较强的远离 性能。 正在直流供电的处境下, 为抵达远离的宗旨, 要应用输出和输入不共地的 DC/DC 变换器。 但 DC/DC 变换器采用脉宽调制手艺,自身便是一个骚扰源,以是,选型极度主要,应尽 量选用低 EMI 的 DC/DC 变换器。 电源进线处的滤波器必不行少。 因为该滤波器为对称无 源电道机合,可能起到双向远离滤波感化,不但能制止外来骚扰进入 EUT,同时也提防内 部骚扰传向外部。但电源滤波重视要用于滤除高频段的骚扰,对低频段骚扰根本无效。 电源电道的输出滤波也很主要。对付功率型的电子筑造,当负载功率蜕变时,酿成电源 供电蜕变, 进而酿成外部线上电源摇动。 假使这个摇动的频率超越 25 Hz 且幅渡过大, CE101 就不行达标。正在电源电道的输出端并联大容量滤波电容器,诈骗电容的储能感化,可能使电 源摇动光滑化。只消把电源摇动的频率降到 25 Hz 以下,就可避开 CE101 试验频率的下限 使试验达标。 对付信号型的电子筑造, 前端电道通过电源传出去的骚扰信号能量重要纠合正在 高频段,要应用高频机能优秀的小容量滤波电容器。又由于稳压电源 输出端的调换等效阻抗很低, 纯粹并联电容的滤波成效不但鲜, 于是还要联结采用串联电感 的办法来降低高频阻抗,加强滤波电容的旁道成效,以滤除高频骚扰。 采用这些办法, 参照 EUT 的功率、 处事频率来选定所用抗骚扰器件的参数, 就能使 CE101 和 CE102 试验项目达标。 CE107 项目测试电源线尖峰信号对外的传导发射骚扰。电子筑造处事时大概爆发各品种 型的尖峰骚扰信号,但从传导功率的强度和对共用电源的影响方面来琢磨,EUT 的电源开 合是尖峰骚扰的一个重要开头。如正在某工程的一次众筑造 EMC 纠合测试时,涌现每当某设 备启闭电源时,都市酿成左近的另一台筑造死机。检讨结果涌现前一台筑造未通过 CE107 试验,影响了相邻筑造。可使 CE107 达标的手腕较众,可正在电源开合上并联尖峰骚扰吸取 电道,或把筑造电源从冷启动改为热启动,或用无触点开合替代机器开合,或者下降开合接 通/合上时电流上升/消浸的速度等。 3.2 传导敏锐度类试验 传导敏锐度类试验包罗 CS101、CS106、CS114、CS115、CSI16。前 2 项针对 EUT 的 电源线 项测试的是毗邻到 EUT 的一起电缆(包罗电源线)。本类试验测试 EUT 对通过电缆传人的外来骚扰的敏锐度, 哀求正在原则的外来骚扰传人时, EUT 对骚扰不敏锐, 能维持平常处事。 CS101 和 CS106 这 2 项试验哀求 EUT 正在来自电源线的传导骚扰信号感化下可能平常工 作,3.1 节中相合电源的远离、滤波等门径正在这里同样实用。但是普通来说,传导敏锐度 测试比传导发射测试更难达标。这是由于正在传导发射测试时,被测信号是来自筑造的,而设 备根据其性能和用处的差异,并不必定会有骚扰向外传导发射,或者假使有的话,传导发射 出的骚扰信号幅度和频率也不必定落正在被测的限制内。 例如当被测筑造内部只要低频小信号 电道时,传导发射类试验就较易过合。而正在做传导敏锐度试验时,骚扰信号来自外部,EUT 必需正在全数频段内防御外来骚扰。将就这种骚扰,纯粹仰赖电源滤波器是不足的。对低频段 来说,哀求的滤波电容容量很大,普通的电源滤波器不行应用这么大的电容容量。由于电源 滤波器的滤波电容跨接正在电源线和接地平面之间, 过大的滤波电容会使旁道的骚扰电流利过 民众地线耦合到统一接地平面的其他筑造中去, 反而会酿成新的电磁骚扰。 这一点对付装载 正在舰船上的筑造来讲尤为超越。于是正在 GJB151A.97 模范中,对电源输入端的接地滤波电 容容量上限是有限定的,普通该当小于 0.1μ F。 既要制止住来自电源线的 EMI,又不 能采用大容量的滤波电容,这时可选用可能吸取和衰耗 EMI 的器件。磁环和磁柱等便是这 类器件。正在电源输入端采用适当的磁性元件可能有用地吸取 EMI 能量。这些磁性元件有许 众种类规格,正在餍足实用频率哀求的条件下,普通可抉择导磁率高的种类,但要避免正在应用 中产生磁饱和而使抗骚扰机能失效。 把输入的一对电源线并排正在磁环上绕几圈, 或并正在一齐 穿过磁柱, 可使电源电流一去一回爆发的磁场互相抵消, 避免磁饱和, 共模骚扰取得了抑低。 正在 EMC 测试时有过如许的体会,当 CS101 就差一点达不到模范的时辰,正在电源线 个磁环, 往往可收到立竿睹影的成效。 对付传导敏锐度试验项目 CS114、 CS115、 CS116 来说,骚扰频率限制从 10 kHz 到数百 MHz,可采用高频滤波和低频电磁衰耗相联结的抗 骚扰门径。现正在市情上已有商品化的 EMI 三端滤波器,其内部归纳采用了磁珠、电感和高 频电容,构成 T 型或双 T 型滤波汇集,对高频段骚扰有较好的抑低感化。这些三端滤波器 体积很小,可能正在每 1 根进出筑造的导线 个滤波器。正在电缆接入到筑造机箱的地 方,可选用内部衬有磁性原料的接插件。这类接插件内除了插针、插孔的金属接触偶以外的 部位都衬了高频磁性体, 相当于正在每根导线上都串了磁环, 可能正在电缆接入筑造处吸取掉高 频骚扰。 从电道打算上来讲,如电道的输入信号采用平均差分式样,毗邻到 EUT 的信号电缆应采 用双绞线型电缆, 并抉择适应的绞距, 使共模骚扰信号的重要能量正在输入电道中互相抵消。 3.3 辐射发射类试验 辐射发射类试验包罗磁场辐射发射项目 RE101 和电场辐射发射项目 RE102, 最重要的测 试项目是电场辐射发射 RE102,测试的频率限制是 10 kHz~18 GHz,正在这个频段内任何 一个频点上 EUT 的辐射发射信号都必需低于原则值才讯断为测试达标。 对付一台的确的受测筑造,本质的辐射发射频率不大概笼罩上述全数频率限制,辐射发 射的能量往往纠合正在某些频点或频段中。大大都处境下,EUT 低频端的辐射发射时时来自 开合电源,高频端的辐射发射重要来自电道中振荡器的基波和高次谐波。 开合电源的辐射发射和电源的品格亲昵合连,优质的开合电源不但效劳高,并且杂散辐 射少。于是正在选用开合电源时,必定要挑选契合军标哀求的电源,如 Ericsson 和 Vicor 等 公司的军标电源就具有低辐射的个性。 开合电源中 DC/DC 变换器的脉冲频率是个很主要的参数, 这个频率普通正在几十 kHz 到 几百 kHz 间, 也有的应用 MHz 级的变换频率。 假使正在 RE102 测试时有某些频段最难达标, 有时更换频率差异的开合电源,可能正在试验时避开这些频段。 体会说明,开合电源除了直接的对外辐射发射外,电源电道的脉宽调制(PWM)信号还可 能对筑造内的左近电道加倍是高频电道爆发寄生调制感化, 使得正在远摆脱合电源处事频率的 频点处产生辐射骚扰。 这种骚扰很难正在事先意料到, 假使产生了也很难思到是由开合电源制 成的。正在机箱内部对开合电源独自举办障蔽可能大幅度抑低掉这种骚扰。 另一个重要的辐射发射源是 EUT 电道里的晶体振荡器。普通来说,要判别辐射发射是否 来自晶体振荡器很轻易,由于晶振的频率都是已知的,并且极端切确,如正在 RE102 项目测 试中测到的辐射频率正好与晶振频率类似或是其整数倍, 那就讲明是来自振荡器基波或谐波 的骚扰。但也有不同,假使 EUT 里应用了众个频率差异的晶振,各晶振频率大概爆发交叉 调制,使辐射频谱繁复化,导致正在洪量频点处产生辐射骚扰。下降晶体振荡器的辐射发射, 起首是要选用质地好的晶振并使其处事正在低电压、 低功耗形态, 其次是确切打算振荡电道以 裁减晶振的谐波,须要时对晶振电道举办板级障蔽。尽量避免正在电道里应用众个振荡源,而 采用从一个振荡器导出其余所需频率的手艺。这些门径都可能使晶振的对外辐射大幅下降。 目前有一种扩展频谱能量的晶体振荡器, 可能把晶振的辐射能量分开到主振频率周遭的谱带 中,以下降正在某个特定频点上的峰值辐射能量。有时可能琢磨选用这种晶体振荡器。 对付大大都军工电子筑造来说,不具有爆发强磁场辐射的条目,RE101 项目达标难度一 般不大。 3.4 辐射敏锐度类试验 辐射敏锐度类试验包罗磁场辐射敏锐度项目 RS101 和电场辐射敏锐度项目 RS103。 对付 必要摄取或检测弱小电信号的通讯筑造和自愿把握筑造, 电场辐射敏锐度是极为枢纽的测试 项目,也可能说是一起 EMC 试验中最惆怅合的一项测试。 要使 RS103 测试达标,照旧是正在电源和障蔽方面做处事。前述相合电源的抗传导骚扰措 施也能实用于抗辐射骚扰。 为了避免外来辐射骚扰通过电源电缆进入机箱, 电源电缆要有屏 蔽层,并且这一障蔽层要正在机箱外部接地,不行随电源电缆进入机箱内再接地。 对付机箱的障蔽,前面已提到要尽量维持全数机箱的导电持续性,提防惩罚好机箱上的 每一处接缝和启齿。机箱的接缝最好是焊接,假使出于维修拆卸的琢磨不行焊接,那必需把 接缝压紧。笔者也曾做过如许的试验:把 l 台调频收音机调到收音形态放正在铁制机箱内,让 声响通过机箱外面的小孔传出。当把机箱盖好后,收音机照旧能摄取到电波。然后早先压紧 机箱盖板,每压紧一点,收音机的播送声就轻一点,当压紧到必定水准后,就所有收不到广 播,只传出收音机本身的静态噪声。可睹压紧接缝的主要性。为填充接缝问的微小问隙,正在 接缝处可应用银铝填料的导电橡胶衬垫。 机箱的启齿有显示孔和电缆进出孔等。3 mm 以下的 LED 显示孔对障蔽成效影响不大, LCD 显示屏面积较大,不加障蔽的话,外来电场辐射就会进入机箱。障蔽的办法有正在显示 屏上贴透后导电膜或加装夹有金属丝网的玻璃等。 前者应用便利但障蔽成效有限, 后者障蔽 成效较好但对透光性有影响。 无论采用哪种办法, 都要预防障蔽层与机箱优秀的导电持续性, 最好正在显示器的后面再加障蔽罩,并应用高频穿心电容器对通事后障蔽罩的信号线举办滤 波。 电缆孔也是外来电场骚扰窜人机箱的懦弱点。未选用门径的电缆穿过障蔽体时,障蔽效 能将下降 30 dB 以上[4]。现正在极少模范的军品接插件可配装专用的障蔽电缆附件,应用这 类附件可能确保电缆外障蔽层和接插件外壳有优秀的导电持续性。 比拟电场辐射来说,哀求做磁场辐射敏锐度 RS101 试验的较少。但要预防,假使筑造中 有对磁场辐射敏锐的器件如电感线圈或电磁传感器等,就大概正在 RS101 测试中不行达标。 笔者曾把 1 台通讯筑造安置正在某平台的舱壁上,结果产生 400 Hz 的骚扰声,取下来就没有 骚扰。起首质疑正在安置名望处有电场骚扰,但该筑造已通过了 RS103 测试,并且无论若何 改善障蔽和接地都无济于事。厥后得知正在安置名望的舱壁内敷有 400 Hz 的电力电缆,大电 流爆发了强磁场,属于磁场骚扰而非电场骚扰。由于电障蔽和磁障蔽的防护哀求差异,每每 的密封金属机箱无法抵御磁场辐射。 末了把该筑造的动圈式语音传感器更换成对磁场不敏锐 的驻极格式传感器,骚扰当即消亡了。 4 军工电子筑造 EMC 打算实例 近年来,笔者参照上述手艺,联结选用适当的 EMC 东西,为陆用、海用、空用的众种军 工电子筑造举办了契合 GJB151A 一 97 模范的 EMC 打算,取得了优秀的成效。以下试介 绍一例。某通讯筑造,由 1 台主机和若干台从机、分机构成,哀求遵守 GJB151A.97 模范 做 CE102、CE107、CS101、CS106、CS114、CS115、CS116、RE102、RS103 共 9 项 EMC 试验。 4.1 重要打算琢磨及门径 1)机箱: 琢磨到该项筑造对付重量相当敏锐, 定夺采用 ZL110 型航空铸铝创设主机机箱。 为裁减罅隙,除前面板和上盖板外,机箱一体化锻制成型后举办精加工。前面板和上盖板采 用 LY12 型铝板铣制, 与机箱联结处铣出凹槽, 槽内嵌入 EMC 专用弹性合金不锈钢螺旋管。 劈面板和上盖板安置到机箱上时,螺旋管被适度压紧,维持接触面的导电持续性。为担保机 箱外面的高导电率,机箱及盖板正在金加工完毕后经化学洗濯,再举办导电氧化惩罚。从机和 分机的机箱也选用仿佛工艺创设。 2)电源:电源采用障蔽型电源接插件接人机箱,保障丝座加障蔽罩。电源线进入机箱后 当即接人双节型电源滤波器,滤波输出接至三层障蔽(低级、初度级问、次级三层障蔽)远离 变压器。 电源滤波器和远离变压器一齐用一体化密封铝盒整个障蔽正在机箱内部左后角。 变压 器的输出用双绞线经高频磁芯共模扼流圈接人整流桥, 整流桥的每只二极管上并联高频旁道 电容器,二次电源的每道输出串接直流滤波器。 3)机箱接插件:机箱插座采用军标 XC 系列插座,通过座基方盘用 4 只螺丝把插座固定正在机箱上。线缆插头配装障蔽套筒。插座 和插头均镀镉惩罚, 插针镀金。 插座方盘和机箱接触面安置 CONCIL—A 型铝镀银微粒填充 氟硅导电橡胶衬垫并压紧。 4)体系间线缆:体系问线缆总计采用双绞双障蔽辐射交联氟塑料护套航空电缆,外障蔽 层接安置平台机合地, 内障蔽层依照线缆所载信号的本质抉择接地式样。 一起线缆正在进入机 箱后通过馈通式滤波器或片式三端滤波器滤除高频骚扰信号; 差分信号线通过共模扼流圈滤 除共模骚扰信号;发话器输入的弱小音频信号通过闭合磁道音频变压器举办远离放大。 5) 电道板:采用 4 层印制电道板,贴片式元器件。 6)电子电道:选用低压、小电流器件,悉心举办电道打算,整机处事于低功耗形态,可 省去散热体系以利机箱障蔽。由于功耗小,可能应用线性二次电源,杜绝了开合电源的电磁 辐射。 选用以上各类门径后,使得该台筑造正在确保各项手艺目标的同时,顺手通过了遵守 GJB151A-97 模范举办的 9 个项目 EMC 试验,安置到应用平台后又通过了具体系 EMC 实测试验,已正在繁复的电磁境况中处事众年永远平常。 5 结 语 参照邦度军用模范 GJB151A. 97 的合连条则, 联结本质处事, 总结了军工电子筑造 EMC 打算和测试达标的极少体会。 电磁兼容是外面性与实验性都很强的手艺, 正在打算军工电子设 备时,如可能根据外面和经 验较充足地预估到 EMI 的各类大概外面并选用相应的 EMC 对策, 将使得全数打算经过更为 合理有用,而且正在已毕筑造创设举办电磁兼容性试验时,不会产生大的屡次,确保处事的质 量和进度。 参考文献: [1] 韦锦松,汤恒正,陈世钢,等.军用筑造和分体系电磁发射和敏锐度哀求[M].北京: 邦防科工委军标出书发行部,1997. [2] 曲长云,王素英,郭仕恩,等.军用筑造和分体系电磁发射和敏锐度丈量[M].北京: 邦防科工委军标出书发行部,1997. [3] J.D.杰克逊.经典电动力学[M].北京:群众训诲出书社,1978. [4] 陈伟华.电 磁兼容适用手册[M].北京:机器工业出书社,1998.

Copyright © 2002-2019 06dk.com 豪彩平台登录 版权所有  网站地图