XX型雷達(dá)配套電源電磁兼容性分析與整改

霍順超

摘 要 某型號(hào)雷達(dá)配套電源依據(jù)GJB151B-2003要求進(jìn)行電磁兼容測(cè)試，結(jié)果發(fā)射類(lèi)兩項(xiàng)均超標(biāo)（CE102、RE102），根據(jù)測(cè)試結(jié)果曲線分析，進(jìn)行了針對(duì)性整改處理，以滿足配套電源電磁兼容特性要求。整改后試驗(yàn)結(jié)果表明，整改措施有效地解決了此類(lèi)電源發(fā)射類(lèi)超標(biāo)問(wèn)題，對(duì)類(lèi)似產(chǎn)品的電磁兼容性設(shè)計(jì)也具有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞 電磁兼容;發(fā)射;分析;整改;GJB51B-2003

1概述

某XX型雷達(dá)依據(jù)GJB151B-2003《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求與測(cè)量》對(duì)該配套電源設(shè)備進(jìn)行電磁兼容性摸底測(cè)試時(shí)，發(fā)射類(lèi)項(xiàng)目CE102、RE102測(cè)試結(jié)果不達(dá)標(biāo)。通過(guò)分析測(cè)試結(jié)果，制定了針對(duì)性電磁兼容整改措施，并對(duì)整改措施進(jìn)行了驗(yàn)證[1]。

2電磁兼容分析

2.1 CE102傳導(dǎo)發(fā)射分析

測(cè)試結(jié)果如圖1所示。

如圖1所示以68kHz為基率的諧波頻率點(diǎn)超標(biāo)。該頻率初步分析為電源模塊AC/DC的開(kāi)關(guān)頻率及其諧波。由于電源輸入端添加電源濾波器插入損耗不能滿足需求，在50kHz-10MHz頻段內(nèi)無(wú)法有效抑制電源模塊AC/DC的開(kāi)關(guān)頻率及其諧波產(chǎn)生的騷擾，導(dǎo)致傳導(dǎo)發(fā)射超標(biāo)。

2.2 RE102輻射發(fā)射分析

測(cè)試結(jié)果如圖2、圖3、圖4所示。

從測(cè)試曲線來(lái)看68kHz為基率的諧波高于2MHz的頻率點(diǎn)超標(biāo)，包括其他的雜亂頻率點(diǎn)超標(biāo)，最高超出42dB。頻率初步分析為電源模塊AC/DC的開(kāi)關(guān)頻率及其諧波和其他信號(hào)。

輻射超標(biāo)有兩種可能：一種是設(shè)備外殼屏蔽性能不完善，比如連接器未與機(jī)殼有良好導(dǎo)電接觸，設(shè)備本身不導(dǎo)電，設(shè)備機(jī)殼與蓋板之間因?yàn)橛锌p隙而導(dǎo)致屏蔽不完善;另一種是由于設(shè)備內(nèi)部器件（如電源模塊、功能模塊等）工作時(shí)產(chǎn)生的干擾較大，在輸入輸出端口未進(jìn)行濾波處理，干擾通過(guò)線纜向空間輻射發(fā)射，導(dǎo)致設(shè)備電磁兼容試驗(yàn)超標(biāo)[2]。

3電磁兼容整改

3.1 CE102整改措施

CE102項(xiàng)目主要針對(duì)產(chǎn)品電源線上傳導(dǎo)干擾信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，因此我們重點(diǎn)對(duì)電源端進(jìn)行排查。經(jīng)查產(chǎn)品在電源輸入端電源濾波器不能滿足要求，基本可以肯定這是造成超標(biāo)的最主要原因。

電源線的電磁騷擾模式分為兩種，一是共模干擾，二是差模干擾。對(duì)于共模干擾的抑制一般采用共模電感和共模電容進(jìn)行吸收卸放，而差模干擾我們根據(jù)直流供電特性，采用差模電容進(jìn)行吸收卸放。因此，在結(jié)合電源的工作頻率后，設(shè)計(jì)出專業(yè)的電源濾波器。

針對(duì)電源的供電需求和特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了專業(yè)的電源濾波器。并對(duì)產(chǎn)品機(jī)殼與電源濾波器之間進(jìn)行導(dǎo)電處理，保障電源濾波器機(jī)殼大面積接地。

3.2 RE102整改措施

RE102項(xiàng)目主要針對(duì)設(shè)備和設(shè)備外接電纜上的輻射發(fā)射干擾信號(hào)進(jìn)行測(cè)試，因此，重點(diǎn)排查產(chǎn)品機(jī)殼縫隙、電纜屏蔽效果和電源線上的干擾。使用近場(chǎng)探頭對(duì)產(chǎn)品和線纜進(jìn)行定位，發(fā)現(xiàn)電源線上有2～400MHz對(duì)應(yīng)的超標(biāo)頻點(diǎn)，機(jī)殼縫隙有400MHz以上對(duì)應(yīng)的超標(biāo)頻點(diǎn)。

機(jī)箱中有很多的開(kāi)口如顯示窗口、按鍵、連接器、蓋板等都應(yīng)采用電磁兼容屏蔽措施，顯示窗口采用導(dǎo)電玻璃進(jìn)行屏蔽，按鍵采用屏蔽按鍵，連機(jī)器與殼體安裝面應(yīng)導(dǎo)電并適用導(dǎo)電襯墊，蓋板與箱體密封采取導(dǎo)電密封條等措施。

電纜由于具有天線效應(yīng)是電場(chǎng)輻射發(fā)射泄漏主要途徑，設(shè)備內(nèi)部應(yīng)盡量減少電纜的連接長(zhǎng)度。設(shè)備外部的電纜應(yīng)采用屏蔽電纜并與連接器360度可靠接地形成屏蔽閉環(huán)[3]。

4整改效果驗(yàn)證

4.1 CE102整改后測(cè)試結(jié)果

設(shè)備加入專業(yè)設(shè)計(jì)的電源濾波器后，電源線上的傳導(dǎo)干擾頻率被抑制，并且有25dB的余量。

4.2 RE102整改后測(cè)試結(jié)果

通過(guò)整改后設(shè)備的RE102測(cè)試完全滿足軍標(biāo)要求。

5結(jié)束語(yǔ)

電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)電磁兼容性，主要有兩種措施，一是屏蔽，切斷干擾源在空間的傳播途徑;二是將干擾信號(hào)濾除，抑制干擾源，切斷線路傳播途徑以達(dá)到電磁兼容的目的。本方案中，采用切斷線路傳播途徑技術(shù)，對(duì)干擾源信號(hào)、電源系統(tǒng)輸入、輸出端進(jìn)行濾波處理，濾除電磁干擾。同時(shí)對(duì)電源外殼、線纜處做屏蔽處理，降低設(shè)備通過(guò)空間縫隙輻射對(duì)其他設(shè)備造成影響，大大提高設(shè)備的抵抗電磁干擾的能力，也可以有效降低對(duì)外界的電磁干擾。

參考文獻(xiàn)

[1] 鄭軍奇.EMC電磁兼容設(shè)計(jì)與測(cè)試案例分析[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010：59.

[2] 朱文立，陳燕，肖猛，等.電磁兼容設(shè)計(jì)與整改對(duì)策及案例分析[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012：112.

[3] 郝曉冬，喬恩明.電源系統(tǒng)電磁兼容設(shè)計(jì)與應(yīng)用[M].北京：中國(guó)電力出版社，2007：73.