军用电子设备的电磁兼容设计
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舰船电磁兼容性技术 [定义]舰船电磁兼容是能满足舰上所有电子系统都相兼容且不相互干扰的工程状态,舰船电磁兼容性(EMC)技术主要是研究减少和消除舰上各种设备和系统间的电磁干扰和外界的电磁干扰,减少其危害,保障人员和武器等的安全,提高舰上各种设备和系统的抗干扰能力,实现设备和系统的电磁兼容,最大限度地发挥舰上设备和系统的效能,以使舰艇能发挥其最大战斗力的技术。
[相关技术] EMC设计技术;分析与预测技术;测量与试验技术;模拟技术;施工技术[技术难点] 由于没有哪艘海军舰船能不受电磁环境影响而完全自由地完成任务。
为了保证全舰每个电子系统都能有效地工作,保持舰艇战斗力的正常发挥,在预期的电磁环境内必须确保每个系统仅能有轻微的性能降低,这就是EMC的任务。
因此,电磁兼容可以说是一项系统工程,该系统工程的特点是需经反复努力以达到系统的平衡。
电磁兼容性技术体现在舰艇设计、试验、建造、运行、改装、维修保养等各个阶段中,每个环节都很重要。
就EMC发展情况来看,重点应加强如下几方面的研究:1.EMC计算机预测与分析。
据美国贝尔实验室分析论证,在一项新的工程开始阶段,采用数模分析技术,就能及早地发现和消除80-90%的电磁干扰问题。
EMC问题越是在早期暴露,可采取的解决途径就越多,灵活性越大,耗用的人力、物力就越少,效费比越佳。
在预测精度方面还应不断改进和提高,据报道,美国海军用于舰船外部通信系统设计的NEC矩量法、散射、反射的软件已达实用水平。
2.舰船天线优化布置研究。
因为EMC问题大多发生在干舷部,因此,EMC的设计重点主要是解决干舷部的天线布置优化问题。
重点包括采用数模法和船模法优化天线布置,对大功率发射机加射频滤波器,采取电缆屏蔽措施和严格实施接地、搭接工艺等。
3.舰载武器安全性研究。
国外一些军用标准早已将电引爆武器安全性能指标作为重要检测指标。
本研究主要应解决电引爆武器所在部位的电磁场强的控制和电引爆武器安全裕度的检测。
国外L频段航空电子设备电磁兼容设计分析及启示作者:何进来源:《现代电子技术》2010年第03期摘要:介绍了国外工作于960~1 215 MHz L频段航空电子设备的信号特点,对可能存在的诸多电磁兼容问题进行了分析,综合采取了频分多址、时分多址、码分多址、扩频及频带滤波等电磁兼容技术,降低了设备的电磁干扰,提高了设备的抗干扰能力,从国外设备的长期使用来看,这些技术非常成功有效。
简要介绍了我国现阶段L频段设备情况,给出了四点启示,以供广大读者参考。
关键词:L频段;航空电子设备;电磁兼容设计;电磁干扰中图分类号:TN973;TN966 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)03-023-06Analysis and Enlightenment of Electromagnetic CompatibilityDesign in the Foreign L Frequency Band AvionicsHE Jin(Southwest China Institute of Electronic Technology,Chengdu,610036,China)Abstract:Signal characteristics in the 960~1 215 MHz L frequency band foreign avionics are introduced,the possible electromagnetic compatibility problems are analysed,technologies of FDMA,TDMA,CDMA,spread spectrum,frequency band filters and so on are adopted,electromagnetic jam between equipments and systems is reduced,anti-jamming capability is improved,these ways are successful and effective by long period use of foreign equipments. And the present situation in national L frequency band equipments is introduced,four enlightenments are given for readers.Keywords:L frequency band;avionics;EMC design;electromagnetic jamming0 引言在国际电信联盟对无线电频率的划分中,L频段通常为1~2 GHz。
电磁兼容设计方案引言电磁兼容(EMC)是指电子设备在相互之间以及与外界电磁环境之间能够相互协调,互不干扰的能力。
在现代电子产品广泛应用的背景下,电磁兼容设计成为保障设备正常工作的重要环节。
本文将介绍电磁兼容设计的基本原理和常用的设计方案。
电磁兼容设计的原理电磁兼容设计的基本原理是通过控制电磁辐射和抗干扰能力,降低设备之间的相互干扰,保证设备正常工作。
电磁兼容设计的主要工作包括以下几个方面:电磁辐射控制电磁辐射是指电子设备在工作过程中释放的电磁波。
为了控制电磁辐射,可以采取以下措施:•优化电路布局:合理规划线路和电源的布局,减少电磁辐射。
•使用屏蔽材料:在电路板或组件周围添加屏蔽材料,以阻挡电磁波的传播。
•减少高频干扰:通过电缆、滤波器等方式减少高频干扰信号的传输。
抗干扰能力提升除了控制电磁辐射外,提升设备的抗干扰能力也是电磁兼容设计的重要内容。
以下是常用的提升抗干扰能力的措施:•优化电源设计:采用稳定的电源供电,以减少外部电源的干扰。
•使用滤波器:在输入和输出端口处加装滤波器,以抑制干扰信号。
•采用屏蔽措施:使用屏蔽线缆、屏蔽罩等措施,以减少外界干扰信号的影响。
常用的电磁兼容设计方案根据不同的应用场景和需求,可以采取不同的电磁兼容设计方案。
以下是常用的几种方案:PCB设计方案PCB设计是电磁兼容设计中的关键环节。
以下是一些常用的PCB设计方案:•地面设计:合理规划地面,减少电磁辐射。
•路径优化:通过合理规划信号线和电源线的路径,减少互相之间的干扰。
•分区设计:将不同功能的电路分区,减少相互之间的干扰。
外壳设计方案外壳设计是抑制电磁泄漏和接收外部干扰的重要手段。
以下是一些常用的外壳设计方案:•金属外壳:采用金属外壳能够有效屏蔽电磁辐射和外部干扰。
•导电涂层:在塑料外壳上添加导电涂层,提高屏蔽效果。
地线设计方案良好的地线设计能够减少电磁辐射和提升抗干扰能力。
以下是一些常用的地线设计方案:•单点接地:将所有地线连接到一个点上,减少地线之间的互相干扰。
七年级奥数简单的训练题七年级奥数简单的训练题篇一1.甲、乙两个工程队修路,最终按工作量分配8400元工资.按两队原计划的工作效率,乙队应获5040元.实际从第5天开始,甲队的工作效率提升了1倍,这样甲队最终可比原计划多获得960元.那么两队原计划完成修路任务要多少天?2.规定两人轮流做一个工程,要求第一个人先做1个小时,第二个人接着做一个小时,然后再由第一个人做1个小时,然后又由第二个人做1个小时,如此反复,做完为止.如果甲、乙轮流做一个工程需要9.8小时,而乙、甲轮流做同样的程只需要9.6小时,那乙单独做这个工程需要多少小时?3.某工程先由甲单独做63天,再由乙单独做28天即可完成.如果由甲、乙两人合作,需48天完成.现在甲先单独做42天,然后再由乙来单独完成,那么还需做多少天?4.有一条公路,甲队独修需10天,乙队独修需12天,丙队独修需15天.现在让3个队合修,但中间甲队撤出去到另外工地,结果用了6天才把这条公路修完.当甲队撤出后,乙、丙两队又共同合修了多少天才完成?5.一件工程,甲队独做12天能够完成,甲队做3天后乙队做2天恰好完成一半.现在甲、乙两队合做若干天后,由乙队单独完成,做完后发现两段所用时间相等,则共用了多少天?七年级奥数简单的训练题篇二1.一艘轮船在静水中的速度是每小时15千米,它逆水航行11小时走了88千米,这艘船返回需多少小时?2.一艘船在河里顺流而下航行,每小时行18千米,船顺水行2小时与逆水行3小时的路程相等,那么船速是每小时多少千米?水流速度是每小时多少千米?3.甲乙两车同时从A、B两地相向出发,5小时后相遇,相遇后甲车继续行驶4小时到达B地,已知乙车每小时行48千米,甲车每小时行多少千米?A、B相距多少千米?4.一艘客船在AB两地之间航行,顺水需2小时,逆水需3小时,已知有一木箱从A向B顺流而下,那么到达B地需用多少小时?(可假设AB全程为12千米)。
5.有两个班的小学生要到少年宫参加活动,但只有一辆车接送,第一班的学生坐车从学校出发的同时,第二班学生开始步行;车到途中某处,让第一班学生下车步行,车立刻返回接第二班学生上车并直接开往少年宫,学生步行速度为每小时4公里,载学生时车速每小时40公里,空车时车速为每小时50公里.问:要使两班学生同时到达少年宫,第一班学生要步行全程的几分之几?(学生上下车时间不计)七年级奥数简单的训练题篇三1、小王、小李同住一楼中,两人从家去上班,小王先走20分钟后小李才出发。
漫谈潜用雷达电磁兼容性设计1 概述潜用雷达工作时,既要面临舱内、外复杂的电磁环境,还要面临设备本身的噪声干扰。
为了使装艇电子设备更好地满足电磁兼容性的设计要求,潜用雷达在按GJBl51A-1997、HJB34A-2007要求的基础上,根据总体电磁兼容性能要求进行剪裁和补充,其考核包括CE101、CE102、CS01.1、CS01.2、CS06、CS114、CS116、RE101、RE102、RS101、RS103共11个项目,在设备提交时需有总体认可的检测机构提供的合格的设备电磁兼容性测试报告。
设备设计完成后,一些电磁兼容性超标项目(如CE101、RE102等)解决困难、费用高,而且大多都是补救性的整改措施。
因此在雷达的设计过程要考虑内、外两方面的电磁环境,尽可能地减小相互干扰,使雷达具有良好的电磁兼容性。
本文在大量实践的基础上,从设计思路上提出了行之有效的电磁干扰抑制措施。
2 潜用雷达电磁兼容性设计目的与依据电磁兼容性规范和标准不断的发展和完善,电磁兼容性设计已用预先分析、设计、预测代替原来的事后处理,因此雷达设计之初就应对产品的电磁兼容性进行充分的考虑。
目的是使设备满足相关电磁兼容标准的规定;能在可预知的电磁环境中正常工作,且无故障或性能下降;减轻复杂电磁环境对人类健康产生的不良影响;产品各个模块之间可以共存,不致引起相互干扰。
电磁兼容设计的依据是电磁干扰三要素(干扰源、耦合途径及敏感部位),因此电磁兼容性设计就是要做好防护敏感设备被干扰、切断耦合路径、抑制干扰源等方面的设计。
潜用雷达需要抑制的电磁干扰源有开关电源的开关回路、交流电机的运行噪声、雷达的射频前端、大功率磁控管等。
需要切断的主要耦合途径有共阻抗耦合、传导耦合、感应耦合、辐射耦合等。
3 潜用雷达电磁兼容性设计内容与方法潜用雷达电磁兼容设计以指标的分配、功能分块设计作为基本方法,将电磁兼容指标逐级分解到各功能模块(包括元件级、PCB级、模块级、分机级、整机级等)在不同级别上进行分级设计,采取相应的防护措施等。
电磁兼容性测试与设计原则电磁兼容性(EMC)测试与设计原则是一种确保电子设备在电磁环境中正常工作和共存的重要手段。
在现代社会中,我们被电子设备所环绕,因此需要保证这些设备能够相互兼容,并且不会产生电磁干扰。
本文将详细介绍电磁兼容性测试与设计的步骤和原则。
一、电磁兼容性测试步骤:1. 确定测试需求:首先,确定进行电磁兼容性测试的设备或系统类型,并明确测试的目的和标准。
根据不同类型的设备,选择相应的测试方法和标准。
2. 测试计划制定:制定详细的测试计划,包括测试时间、地点、测试范围和测试方法等内容。
确保测试过程能够顺利进行。
3. 测试设备准备:准备测试所需的仪器设备,如频谱分析仪、信号发生器和电磁泄漏仪等。
同时,确保测试设备能够准确地测量和分析设备的电磁辐射和敏感度。
4. 确定测试环境:在电磁兼容性测试之前,需要确定测试环境中的干扰源和敏感设备,以及它们之间的关系和布置。
保证测试环境的真实性和可靠性。
5. 测试执行:按照测试计划,进行电磁兼容性测试。
根据测试设备的不同,可以进行辐射测试、传导测试和抗干扰测试等。
确保测试过程中的数据准确可靠。
6. 测试结果分析:根据测试数据,对电磁兼容性进行分析和评估。
判断设备是否符合相关的电磁兼容性标准和要求。
如果不符合,需要采取相应措施进行修正。
7. 结果报告编制:根据测试结果,编制详细的测试报告。
报告应包括测试方法、测试结果和建议措施等内容,以便后续的设计和改进工作。
二、电磁兼容性设计原则:1. 屏蔽设计:采用合适的屏蔽材料和屏蔽结构,减少电磁辐射和敏感度。
例如,在 PCB 设计中,可以采用地域划分和屏蔽墙等方法,提高电路板的抗干扰能力。
2. 地线设计:合理规划地线的布局和走向,减少地线的回流路径和互连电感。
地线的设计应从整体考虑,保证设备的地电位稳定和低阻抗。
3. 滤波设计:在输入和输出接口处添加滤波器,减少电源线上的高频噪声和互联线上的干扰信号。
滤波器的选型和布局应根据具体设备的特点来确定。
电磁兼容结构设计方案一、整体思路。
咱就把这个电磁兼容结构想象成一个超级防护盾,既要保护自己不受外界电磁干扰的欺负,又不能让自己内部产生的电磁能量跑出去骚扰别人。
二、外壳部分。
1. 材料选择。
咱就像给电子产品穿上一层铠甲一样,选金属材料来做外壳。
铝啊、钢啊之类的就很不错。
这些金属就像电磁小卫士,能够阻挡外界的电磁干扰,把那些乱七八糟的电磁信号都反射回去。
这就好比是在房子外面砌了一堵结实的墙,不让坏东西进来。
如果不想用纯金属,那种金属涂层的塑料也可以考虑。
它既有塑料的轻便,又有金属的电磁屏蔽能力,就像是给塑料穿上了一件金属制的防护服。
2. 密封性。
外壳的接缝处得密封好。
要是有缝儿,电磁干扰就像小老鼠一样,会从缝里钻进来或者跑出去。
可以用导电橡胶条来密封接缝,这导电橡胶条就像是一条电磁密封胶带,把那些可能的电磁泄漏通道都堵得死死的。
3. 接地。
外壳得接地,这接地可重要了。
就像是给那些多余的电磁能量找了个下水道,让它们都流到地下去,不会在设备周围乱晃。
接地要接得牢固,最好用粗一点的导线,这样电流才能顺畅地流走。
三、内部布局。
1. 分区。
把产生强电磁干扰的部件和那些对电磁干扰敏感的部件分开,就像把调皮捣蛋的孩子和爱安静的孩子分开一样。
比如说,电源部分通常会产生一些电磁噪声,就把它和那些精密的芯片之类的隔得远一点。
可以用金属隔板把不同的区域隔开,这隔板就像是一道电磁隔离墙。
2. 布线。
布线就像给电子元件们修路一样。
信号传输线和电源线要分开走,不能让它们混在一起。
如果混在一起,电源线的电磁噪声可能就会窜到信号线上,把信号搞得乱七八糟。
可以把信号线放在内层电路板,电源线放在外层,就像把不同类型的车分车道行驶一样。
而且,线要尽量短,太长的线就像一根长长的天线,会更容易接收和发射电磁干扰。
如果实在需要长一点的线,那就用屏蔽线,这屏蔽线就像是给信号穿上了一层防电磁干扰的罩衣。
四、通风散热与电磁兼容的兼顾。
1. 通风孔设计。
军工电源设计参考的标准军工电源设计是一项非常重要的工作,它需要符合严格的标准和规范。
这些标准不仅来自国内,还包括国际上的标准。
下面将介绍一些军工电源设计中常用的标准,以供设计人员参考。
首先,军工电源设计的参考标准之一是《军用电子设备可靠性试验通则》(GJB5382-2005)。
这个标准是由中国人民解放军总装备部制定的,对军用电子设备的可靠性试验进行了详细的规定,包括环境适应性试验、可靠性增长试验、可靠性维修性度量试验等内容,为军工电源的设计和试验提供了指导和参考。
其次,军工电源设计的参考标准还包括了国际上的一些标准,比如《军用航空航天设备的电气和电子设备一般要求》(MIL-STD-461)。
这个标准是美国国防部制定的,适用于航空航天设备的电气和电子设备的设计、测试和验证。
它包括了对电源线传导干扰、电源线辐射干扰、设备对电源线的抗干扰能力、设备对防雷电保护设备的抗干扰能力等内容的要求,对于军工电源的设计和试验提供了宝贵的指导。
另外,军工电源设计的参考标准还包括了《军用航空航天设备的电气和电子设备的一般要求》(MIL-STD-464)。
这个标准也是美国国防部制定的,它规定了对航空航天设备的电气和电子设备的设计、测试和验证的要求。
比如对设备的电磁兼容性、对罐车噪声抑制等方面都有详细的规定,为军工电源的设计和试验提供了重要的参考。
此外,军工电源设计的参考标准还包括了《电气和电子设备用的导电连接器技术条件和试验方法》(JB/T8132-1999)。
这个标准是由国家标准化管理委员会制定的,它规定了导电连接器的技术条件和试验方法,比如对导电连接器的工作温度、绝缘电阻、接触电阻、插拔次数等方面都有详细的规定。
此外,《电力设备工程设计规范》(GB 50052)也是军工电源设计的重要参考标准之一。
它是由中国国家标准化管理委员会制定的,对电力设备的工程设计进行了详细的规定,比如对电力设备的电气设计、工程建设、设备选型、工程设计标准等方面都有详细的规定,为军工电源的设计和试验提供了参考。
电磁兼容设计与测试电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,EMC)设计与测试是电子产品研发中至关重要的环节。
随着科技的不断进步和电子设备的广泛应用,电磁波产生的干扰问题也日益凸显。
为了确保各种电子设备之间能够正常运行且彼此不产生相互干扰,电磁兼容性的设计和测试成为必不可少的工作。
1. 什么是电磁兼容性设计与测试电磁兼容性设计与测试是一种确保电子设备在其工作环境中不会因电磁干扰而引起故障或性能下降的方法。
它涉及到两个方面,即电磁辐射和电磁敏感性。
电磁辐射是指电子设备产生的电磁波向周围空间传播的现象,而电磁敏感性则是指电子设备对来自外部电磁场的敏感程度。
电磁兼容性设计与测试旨在通过合理设计和测试来保证电子设备间的相互干扰尽可能小,以确保电子设备的正常工作。
2. 电磁兼容性设计的原则及方法为了实现良好的电磁兼容性设计,以下是一些基本原则和方法:2.1 良好的电磁屏蔽。
通过使用金属外壳和屏蔽材料,可以有效地阻挡电磁辐射传播,减少电子设备对外部电磁场的敏感程度。
2.2 适当的布线和接地。
电子设备中的布线及接地系统需要合理设计,以减少电磁波在系统中的传播和反射,同时确保系统的接地稳定可靠。
2.3 优化的电源设计。
电源电气特性的优化设计可以减少功率线上的电磁干扰,同时避免电源对外部电磁场的敏感。
2.4 合理的信号调理与处理。
合理的信号调理和处理电路设计可以减少电磁波的传播和信号干扰。
2.5 严格的规范和标准遵循。
根据不同的产品类型和应用领域,制定相应的规范和标准,并按照标准要求进行设计和测试。
3. 电磁兼容性测试的目的和方法电磁兼容性测试是评估电子设备的电磁兼容性能的一种方法。
其目的是确保电子设备在其工作环境中不会对其他设备产生干扰且不受到外部电磁场的干扰。
3.1 辐射发射测试。
该测试旨在评估设备产生的电磁波的辐射水平,通常通过测量设备在不同频段的电磁辐射强度来完成。
3.2 辐射抗扰度测试。
提升现役地面雷达阵地电磁兼容性的措施地面雷达阵地是现代战争中的重要战术设备。
随着信息化战争的发展,雷达高效率、高精度的优势逐渐彰显,电子战手段也随之翻开新篇章。
然而,雷达的工作频段往往与周边电子设备存在冲突,导致雷达接收到大量的干扰信号,影响雷达性能,甚至使雷达失效。
因此,提升现役地面雷达阵地的电磁兼容性是解决这一问题的重要措施。
一、优化雷达天线设计雷达天线的电磁辐射和接收特性与其结构密切相关。
优化雷达天线设计有利于提高雷达干扰抗拒能力、提高雷达信号抗干扰性能和减少天线副瓣产生。
改进雷达天线结构的建议包括:1.采用非共面天线阵列:非共面天线阵列可以减小雷达天线副瓣功率,减少天线双向辐射和电磁波漏辐射,从而减少对周围电子设备的干扰。
2.优化单元天线设计:单元天线的大小、形状、极化方式等参数对雷达接收和发射性能具有重要影响。
为了强化雷达抗干扰能力,单元天线必须综合考虑宽带化、极化多样化等因素。
3.增强雷达信噪比:增加天线高度、采用抛物面天线等措施可以有效提高雷达接收信噪比,增强对目标的探测距离和精度,同时减少对周边设备的干扰。
雷达接收机是雷达系统的核心部件,它不仅具有接收和放大信号的功能,还承担着抑制其他信号的任务。
优化雷达接收机的设计有两个方面:1.提高阻塞能力:雷达系统能否抵御干扰信号的干扰是其中一项重要指标。
优化雷达接收机的设计可以有效提高其阻塞能力,抵消其它强信号的影响,并大幅提高雷达的抗干扰性能。
2.增强波形适应能力:波形是雷达发射的载波信号。
在雷达干扰作战中,设计师需要充分考虑波形信息对抗干扰的影响,设计出更能适应复杂电子环境的雷达发射波形。
三、优化雷达信号处理算法雷达信号处理是指对雷达接收到的复杂信号进行解调、检测、滤波、压制、识别等操作的过程。
优化雷达信号处理算法是优化雷达系统的关键之一。
针对电磁干扰,雷达信号处理算法的优化可以从以下两个方面进行:1.增强目标识别能力:在电磁环境的复杂情况下,雷达信号被干扰影响的概率大幅增加,把目标从噪声池中准确地识别、细化是提高雷达抗干扰能力的重点。
飞行器的电磁兼容问题与解决方案近年来,随着无人机和其他飞行器的应用越来越广泛,电磁兼容问题逐渐引起了人们的关注。
电磁兼容性(EMC)是指各种电子设备之间在无干扰的情况下正常工作的能力,因此在飞行器的设计中,EMC问题需要被特别关注。
本文将探讨飞行器的电磁兼容问题及其解决方案。
一、电磁兼容问题电磁兼容问题是指各种不同的电子设备之间相互干扰的情况。
在飞行器上,由于电子设备的数量和种类众多,它们之间产生的电磁干扰问题也比较复杂。
这些干扰可能会导致飞行器中的电子设备失灵或崩溃,对飞行安全造成威胁。
电磁干扰可以分为两种:自我干扰和相互干扰。
自我干扰是指一个系统中一个设备的电磁信号影响到同一系统中的其他设备。
相互干扰是指两个或多个不同系统中设备之间的电磁信号相互作用。
二、解决方案为了解决飞行器中的电磁兼容问题,需要考虑下面几个方面:1.合理的电磁隔离为了减少相互干扰,可以将不同的设备进行电磁隔离。
在电路板上采用分段式布局,减少回路面积和接地面积,可以有效地抑制干扰,同时,也可以采用金属屏蔽罩等材料来隔离不同设备之间的信号。
2.电源滤波和稳压为了消除噪声,需要使用合适的电源滤波器和稳压器。
这些设备可以将电源噪声降低到一个合理的水平,从而减少不同设备之间的干扰。
3.地线设计对于大多数电磁干扰问题,地线设计非常重要。
合理的地线设计可以降低电路的干扰噪声和可能的误差。
4.EMC测试在设计和制造过程中进行EMC测试可以减少一些问题的出现,并确保设备符合适用电磁兼容标准。
5.阵列形式对于某些应用,可以采用阵列组合形式,如Ansys Ansoft,来解决电磁干扰问题。
这种方法将多个发射器组合在一起,从而消除了不同发射器之间的相互干扰。
三、总结电磁兼容问题是一个可以遇到的问题,尤其是在飞行器的设计和制造过程中。
然而,敏锐的设计人员和工程师可以通过合理的电路设计和测试来有效地降低干扰和信号问题。
这些解决方案可以大大减少电磁兼容性问题对飞行安全造成的威胁,保证飞行器在各种应用场景中的正常运行。