復(fù)雜電磁環(huán)境下電磁干擾抑制措施研究

韓宇 雷毅博

空軍工程大學(xué)防空反導(dǎo)學(xué)院 陜西咸陽 713800

在復(fù)雜的電磁環(huán)境下，無論是生活中的電子設(shè)備，例如：手機(jī)、電腦等，還是軍事上的武器裝備都有很大的危害。在電腦前接電話，因為電磁信號異常的活躍，如果解決不好相互之間電磁兼容性的問題，電磁干擾就會引起設(shè)備信號的傳遞通道受損或者信號接收系統(tǒng)性能下降。如果長時間一直受到干擾并且干擾十分嚴(yán)重，就可能導(dǎo)致設(shè)備的系統(tǒng)遭到破壞，常見的電磁干擾有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種，大部分是輻射干擾。有些地方禁止打電話和使用信號接受的設(shè)備，例如加油站，在強(qiáng)電場的作用下有可能出現(xiàn)燃油燃燒甚至爆炸的現(xiàn)象。手機(jī)接收或者發(fā)出信號時，油槍嘴從加油箱中抽取油時的瞬間可能就會產(chǎn)生爆炸。因此，在加油時要禁止使用手機(jī)接聽電話、發(fā)送信息等。

1 抑制電磁干擾，改善復(fù)雜電磁干擾環(huán)境的基本措施

為了有效的抑制復(fù)雜電磁環(huán)境下電磁干擾的影響，就必須從電子設(shè)備發(fā)出信號的根源，就是所謂的產(chǎn)生電磁干擾的產(chǎn)生源、傳輸路徑和接收信號的本體抗干擾能力來全面考慮如何減少電磁干擾現(xiàn)象的方法。從技術(shù)層面上講屏蔽和過濾掉掉復(fù)雜環(huán)境下的電磁干擾信號，對信號的發(fā)生源進(jìn)行的屏蔽是解決電磁干擾問題的有效措施。但是在實際生活情況中，信號的發(fā)出源是很難屏蔽的，我們只能通過在傳播路徑上進(jìn)行電磁干擾的控制，再加上強(qiáng)化接收信號的本體的抗干擾能力，就可以有效的抑制復(fù)雜環(huán)境下電磁干擾的影響[1]。

1.1 在頻域上進(jìn)行隔離

在復(fù)雜的電磁感應(yīng)環(huán)境下，因為電子設(shè)備的不同，他們所發(fā)出的信號的頻率是不同的，因此，信號在傳遞的過程中在頻域的傳播路徑也是不同的。但現(xiàn)在無論是信號的發(fā)生源還是信號的接收體，發(fā)出或者接收的信號都可以看作是不同頻域信號的疊加，所以我們可以從信號在頻域中的傳播路徑進(jìn)行對信號的隔離，利用發(fā)收信號和接收信號所占的頻域不同，對有利的信號頻域路徑進(jìn)行加強(qiáng)，對有害的信號頻域路徑進(jìn)行剔除，從頻域上進(jìn)行抗電磁干擾。對剔除的信號頻域路徑進(jìn)行隔離，保證不會影響到其他的信號頻域路徑。對現(xiàn)有的信號頻域傳播路徑進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃，頻率合理分配，有效的遏制信號輻射源產(chǎn)生的有害的雜質(zhì)，減少干擾信號的產(chǎn)生。也可以在頻率的傳播過程中采用可達(dá)頻率額作用，將原來的信號改成光信號，利用光纜進(jìn)行傳遞，可以有效擴(kuò)寬信號頻率的頻域路徑，避開電磁干擾的范圍，防止電磁干擾。還可以對接收信號的接收體進(jìn)行頻域上的保護(hù)，當(dāng)電磁干擾信號傳遞時，在電子設(shè)備的接收信號的頻域的末端設(shè)立一個信號過濾裝置，對電磁干擾信號進(jìn)行隔離，也是對接收信號的電子設(shè)備的一種防護(hù)，特別是電磁干擾信號的頻域較寬的時候，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采取這種設(shè)定過濾信號裝置的辦法。

1.2 屏蔽信號

信號都是通過衛(wèi)星接收和發(fā)射的，在復(fù)雜的電磁環(huán)境下，電磁干擾信號是無孔不入的，遍布世界各國地區(qū)。從空中來屏蔽信號，因為電磁干擾現(xiàn)象的頻域基本都是比較寬的，我們首先要把正常的電磁信號的波束變窄，要從信號的發(fā)射設(shè)備和信號的接收設(shè)備做起，提高設(shè)備的靈敏度。在空中設(shè)立屏蔽信號的機(jī)制是將頻域過寬的信號擋在某個高度之上，對這個高度之下的接收設(shè)備不會造成干擾，從而達(dá)到抑制電磁干擾的目的。

其次是一般的電子設(shè)備上都會有一個小孔用來接收信號的，這些任何的小孔或者縫隙都會容易進(jìn)入電磁干擾信號，這些耦合進(jìn)來的電磁信號會對電子設(shè)備中的集成電路中的一些電子元件造成直接的損害，因為磁場的原因，會對電路中的微弱電流的方向發(fā)生改變，造成流過某個元件的電流沒有在規(guī)定的范圍之內(nèi)，造成電子設(shè)備系統(tǒng)的損害。因此輻射耦合干擾信號的防護(hù)，靠的也是屏蔽信號的方法。屏蔽一般可以分為電場屏蔽和磁場屏蔽，一般可以制成鋁板進(jìn)行預(yù)防電磁干擾，屬于磁場屏蔽。眾所周知，電生磁、磁生電，這兩者是息息相關(guān)、密不可分的，對電磁干擾的防護(hù)就不能忽略了對電場產(chǎn)生影響的考慮，因此要從信號的發(fā)生源進(jìn)行信號屏蔽。

1.3 設(shè)備工藝上的改善

因為電磁干擾信號都有波長，一般針對不同的情況采取不同的屏蔽措施，當(dāng)電磁信號的波長與設(shè)備接收信號的小孔尺寸相當(dāng)時，電磁干擾信號就會很容易進(jìn)入設(shè)備中，對設(shè)備造成損害。因此，阻止電磁干擾信號進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部主要還是要做好這些小孔的密閉性，可以根據(jù)儀器測定大多說電磁干擾信號波長的范圍，在生產(chǎn)設(shè)備的過程中，保證預(yù)留的小孔的尺寸小于測定的這個范圍，起到電磁信號屏蔽作用。常用的辦法可以給電子設(shè)備的外部加裝金屬套進(jìn)行屏蔽，保證小孔的密封性；在作戰(zhàn)過程中，對作戰(zhàn)指揮中心采取區(qū)域拉網(wǎng)屏蔽的措施，給接收信號的周圍加上金屬屏風(fēng)，這樣不但可以有效的防止電磁干擾信號的進(jìn)入，還可以防止己方的電磁信息對外泄露[2]。

2 結(jié)語

目前階段，生活中的手機(jī)、電腦以及更多電子設(shè)備等大范圍的使用，電磁環(huán)境日益變得復(fù)雜，電磁干擾信號涉及范圍廣，干擾情況日益嚴(yán)重。所以我們要從整個電磁環(huán)境的根源對發(fā)射信號和接收信號進(jìn)行防護(hù)，頻域、空間以及設(shè)備工藝上進(jìn)行抑制和改善，從抑制的基本手段出發(fā)，將屏蔽、濾波等多重技術(shù)相結(jié)合防止電磁干擾現(xiàn)象，合理改善復(fù)雜環(huán)境下的區(qū)域電磁信號兼容性。