特種車電磁屏蔽技術(shù)淺析

劉勛 楊鳴

[摘 要] 基于校企產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目，主要闡述了某型電磁屏蔽車的總體技術(shù)設(shè)計(jì)過程，經(jīng)過實(shí)際試制和檢測(cè)，為相關(guān)特種車輛的研發(fā)提供了解決方案。

[關(guān) 鍵 詞] 電磁屏蔽技術(shù)；技術(shù)方案；特種車

[中圖分類號(hào)] TM153+.5 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）35-0201-01

一、電磁屏蔽車簡介

隨著精密電子設(shè)備在軍事工程車輛上的應(yīng)用，某些特殊條件下，對(duì)該工程車輛的電磁環(huán)境要求非常高。客戶所需要一種特種工程電磁屏蔽檢測(cè)車，整車總體分為駕駛艙和工作艙兩部分，其工作艙要求在電磁頻率為10KHZ～10GHZ的周圍干擾環(huán)境下，車內(nèi)電磁波衰減不小于60db。本文所敘述的電磁屏蔽車即是為滿足上述要求而改裝設(shè)計(jì)的特種車輛。

二、技術(shù)方案設(shè)計(jì)

（一）整車設(shè)計(jì)方案

整車分二類底盤和測(cè)試車工作艙兩大部分?？紤]了用車單位使用習(xí)慣、維護(hù)的便利以及道路和氣候條件，從而選用了一汽解放牌CA5120XXYPK2L5-3型二類底盤作為改裝基礎(chǔ)。車廂聯(lián)接采用公司成熟的箱式車工藝，利用螺栓或“U”型螺栓連接。車廂底板骨架間加緩沖層。二類底盤車架上不焊接，以確保底盤大梁強(qiáng)度不受影響。全屏蔽工作艙內(nèi)部總長6.3米、寬2.4米、高1.9米，按要求設(shè)置儀器架及折疊座6個(gè)；空調(diào)區(qū)位于儀器室尾部，室內(nèi)機(jī)的出風(fēng)引入車頂冷風(fēng)管道，使冷空氣均勻吹向儀器室，中間壓縮機(jī)向車尾散熱。屏蔽門、測(cè)試車接地裝置等的設(shè)計(jì)參考相應(yīng)的國家軍用標(biāo)準(zhǔn)。在不破壞整車外形效果的基礎(chǔ)上，為充分利用艙內(nèi)高度并順利通過鐵路運(yùn)輸限值要求標(biāo)準(zhǔn)，工作艙橫截面上方采用了一定尺寸的倒角，為增強(qiáng)艙頂?shù)目箟耗芰头乐狗e水，艙頂設(shè)計(jì)有一定的弧度。

車輛前、后部設(shè)置四輔助支撐桿，停車時(shí)人員上下車或在車內(nèi)走動(dòng)時(shí)車輛不晃動(dòng)，長期停車時(shí)避免輪胎受損，行車時(shí)收攏固定于車架下表面。整車參數(shù)及性能指標(biāo)在此不作詳細(xì)羅列。

（二）屏蔽技術(shù)實(shí)現(xiàn)

屏蔽系統(tǒng)產(chǎn)品執(zhí)行EMC要求以及國家GB12190-900、GJB20219-94和相關(guān)BMB不同等級(jí)的保密標(biāo)準(zhǔn)，具體技術(shù)說明如下：

1.工作艙電磁屏蔽原理

電波在傳輸過程中交替產(chǎn)生交變的磁場(chǎng)和電場(chǎng)，在其試圖通過具有良好接地的鐵磁材料制成的導(dǎo)電性能較好的屏蔽殼體時(shí)，其電場(chǎng)能量將通過具有接地導(dǎo)體而衰減，磁場(chǎng)能量在通過磁場(chǎng)物質(zhì)中產(chǎn)生渦流而損耗，因此其強(qiáng)度將受到較大的衰耗（約3000倍至100000倍），從而起到將電磁波屏蔽（隔離）的作用。

2.結(jié)構(gòu)組成

電磁屏蔽工作艙（室、柜）由屏蔽殼體、屏蔽門、信號(hào)系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、室內(nèi)裝飾等部分組成，包含內(nèi)容如下：

屏蔽殼體：鋼板焊接式屏蔽殼體是由優(yōu)質(zhì)冷扎鋼板經(jīng)加工制作成單元模塊后，現(xiàn)場(chǎng)組裝焊接成為一個(gè)完整的屏蔽層，并作防腐蝕處理。

屏蔽門：采用連插刀式屏蔽門，雙點(diǎn)鎖緊機(jī)構(gòu)，三層電磁密封簧片。插刀式屏蔽門的刀口為鐵基體經(jīng)鍍銅制作，高導(dǎo)電性能兼顧整個(gè)頻帶的屏蔽效能的要求。

3.屏蔽結(jié)構(gòu)

在安裝屏蔽層之前，首先按施工圖紙以及借用工作艙體固定支撐龍骨搭建屏蔽層鋼板焊接所需的框架，框架材料采用40*60*2mm矩形管（同時(shí)也是車廂骨架的組成部分）。

屏蔽層原材料（Q235A優(yōu)質(zhì)冷扎鋼板），采用連續(xù)的焊接（CO2氣體保護(hù)焊）。

屏蔽殼體每塊板表面防腐蝕處理采用磷化劑清洗涂刷，鋼板表面經(jīng)磷化處理后再刷防銹漆增加防銹漆的附著力、不易脫落，同時(shí)提高鋼板抗鹽霧酸緘能力，最大限度地保護(hù)鋼板屏蔽層在一定時(shí)間內(nèi)不會(huì)因腐蝕問題而失去屏蔽能。

波導(dǎo)窗、濾波器、風(fēng)口及其他需要穿越屏蔽殼體線纜或設(shè)備的安裝孔口在屏蔽室現(xiàn)場(chǎng)安裝施工過程中，按施工圖紙預(yù)留。

屏蔽室進(jìn)出風(fēng)口采用截止波導(dǎo)窗實(shí)現(xiàn)通風(fēng)目的，在屏蔽殼體預(yù)定部位預(yù)留安裝通風(fēng)截止波導(dǎo)窗的孔口，波導(dǎo)窗與殼體焊接，室內(nèi)風(fēng)口部位采用鋁合金百葉窗裝飾。

波導(dǎo)窗規(guī)格：350×200×50mm，截止頻率：30GHz，屏蔽效能：14KHz～10GHz≥80dB。

屏蔽工作艙內(nèi)輸入電源的屏蔽處理：強(qiáng)電均采用專用低泄漏電流的濾波器引入屏蔽工作艙，其插入衰減能力與屏蔽工作艙綜合效能一致。電源濾波器測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)符合：MIL-STD-200A。電源濾波器應(yīng)集中安裝，濾波器前端不能有過流保護(hù)裝置但可設(shè)置過載保護(hù)裝置。

4.技術(shù)重點(diǎn)

工作艙的屏蔽效果是本項(xiàng)目技術(shù)的重點(diǎn)。確保屏蔽效能能夠通過國標(biāo)GB/T12190《高性能屏蔽效能測(cè)量方法》、國軍標(biāo)GJB Z20219-94《軍用電磁屏蔽室通用技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法》和國標(biāo)GB7343-87《濾波器抑制特性（插入損耗）測(cè)量方法》的檢測(cè)要求。

廂式車的結(jié)構(gòu)形式確保了整車性能的穩(wěn)定性。工作艙本體由矩形鋼板焊接而成，車廂底架兼有副底架功能。確保艙體的剛性及強(qiáng)度，并能適用于復(fù)雜路面。艙體防腐處理方面：骨架及外蒙皮采用表面磷化處理后進(jìn)行二道底漆，三道面漆處理。整車噴涂沙漠迷彩圖案。

該型號(hào)電磁屏蔽車是在成熟的二類底盤基礎(chǔ)上，將底盤、屏蔽工作艙有機(jī)地結(jié)合起來，符合現(xiàn)代專用車輛的發(fā)展方向。車輛經(jīng)過檢測(cè)，基本屏蔽性能指標(biāo)滿足用戶所要求，在周圍電磁頻率為10KHZ～10GHZ的干擾環(huán)境下，工作艙內(nèi)電磁波衰減不小于80dB，表明總體技術(shù)方案設(shè)計(jì)是成功的。

參考文獻(xiàn)：

[1]王連坡.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的電磁屏蔽技術(shù)[J].現(xiàn)代電子工程，2007：75-77.

[2]王連坡，茅文深.電磁屏蔽技術(shù)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].艦船電子工程，2009，29（1）：173-177.