人防通信指挥车电子兼容EMC的设计与实现

2018-02-25 神汽专用车

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1、人防通信指挥车电磁兼容问题分析
电子通信设备的大量增加,人防通信指挥车内部的整体布置越来越密集,密麻的电缆、元器件使得电磁环境十分的复杂,系统之间相互的电磁干扰,系统之间的性能不能正常的发挥出来。根据人防通信指挥车的特点,其面临这下面集集中常见的干扰。

1.1 自然干扰
    无线电噪声和电磁辐射是人防通信指挥车当中收到的自然干扰。无线电噪声来源广泛,其中有外层空间、地球的大气层、地面建筑、地表一下等都能够探测到它们的存在。无线电噪声最主要的是来自暴风雨、闪电、太阳等。在太阳活动的高峰期,太阳斑的能量的爆破,给地球带来了大量的电磁辐射。大功率的高频信号也会产生强烈的高频电磁波,以空间辐射的形式向四周进行扩散,对器件的电路形成干扰。值得一提的是,在一定的区域范围内,人防通信指挥车受到的自然干扰基本是不变的。

1.2 导线对导线的干扰
    人防通信指挥车当中存在的最普遍的干扰是导线对导线的干扰,各个系统和器件之间的电缆的布设为这种干扰提供了便利的条件。导线和导线的干扰可以分为电容性干扰和电感性干扰两种。电容性的干扰是客观存在的,并且能够量化,可以在一定程度上进行控制。对于电感性千扰,通信指挥车可以通过控制封闭回路所包围的面积以及电路之间的互感来改善电磁环境,从而能够提高电磁的兼容特性。

1.3 接地和接地阻抗引起的干扰
    屏蔽和接地作为抑制电磁干扰的重要的手段,目前在人防通信指挥车当中应用广泛。人防通信指挥车熵的电子设备都会利用自身的金属外壳和车体实现屏蔽和保护接地。部分的人防通信指挥车会利用通信指挥车的车体和电源的负极相连,形成回路。接地电的不同,在车体当中会产生地电流,当车体向地面引人电流的时候,该电流就会在人防通信指挥车当中形成电磁波干扰。

1.4 天线耦合效应
    天线是通信电子设备当中电磁能量发射和接收端,该处是最容易形成辐射干扰,也就是天线能量之间的相互的耦合。天线之间互耦的强弱表征了天线之间相互干扰的强弱。天线之家的互耦可以分为阵列天线互耦和独立天线互耦。人防通信指挥车上的耦合效应多数是独立天线互耦,可以采用适当增大天线之间的距离来降低耦合效应。

2、通信指挥车电磁兼容的设计
某通信指挥车的电磁兼容有如下的要求:
(1)通信指挥车对于频率在100KHz~ 10GHz带宽内的电磁干扰的抑制的能力不低于40dB;
(2)通信指挥车上的任意的电台进行满功率的工作的时候,整个车上的系统应该能够正常的工作;通信指挥车当中所有的设备满功率的时候,其他的设备要求能够正常的工作。

2.1 设备电磁兼容的设计实现
    对于设备电磁兼容的实现,首先对于车上的计算机、电台、电源等设备要优先选取质量可靠,符合国家《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》规定的新型的设备要求。在进行设备集成的过程当中,要遵循敏感设备和强信号源之间空间隔离的元测,计算机、综合电源、电台设备采用了分散的布局的方式,距离应该尽量的源,高频的反馈线在进行走线的时候相互之间不能交叉,设备之间也应该放在便利的位置便于接地。对于天线的耦合效应,在天线的安装的时候要充分利用空间隔离,加大水平和垂直间距或者使极化之间不匹配。

2.2 通信指挥车舱体电磁兼容的实现
2.2.1通信指挥车舱体板片和舱体组合
    通信指挥车方舱采用了发泡大板结构,内外蒙板为整张的防锈铝板,内填聚氨酯发泡材料,因此壁板能够具有良好的屏蔽的效果。舱体组合当中影响电磁屏蔽的主要部分是板片之间的连接处,在通信指挥车车舱体设计组合成型的时候,为了能够确保舱体各大板片之间的电连接可靠,需要将壁板外蒙板的凸出的部分折弯,然后采用氩弧进行满焊,使其具有连接的导电性。

2.2.2 门、窗、孔口的屏蔽
    通信指挥车的车门是舱体屏蔽的泄露电。如果要得到高性能的屏蔽门,除了需要处理门缝的泄露外,对于门框以及舱体的连接,锁紧机构和铰链等都要有严格的设计要求。在进行车门的安装的时候,门和门框需要采用铝型材质,并且需要导电氧化,使其保持较高的导电性能。对于舱体和门框的接触面进行油污的取出,杂物和氧化膜的处理,然后涂上导电胶进行安装。舱门的门锁采用了三点锁的紧闭的结构,确保门和舱壁之间具有良好的电连接。屏蔽窗采用了铝型钢材结构,嵌人和双层的玻璃,屏蔽玻璃采用了双层钢化玻璃内夹金属丝网的结构。

2.2.3 接地设计
    整个人防通信指挥车配有了7根接地地钉,6根地钉和整车的车皮接地组成接地网,1根地钉和整个通信指挥车的测量地相连接。相邻的两根接地地钉之间间隔2米左右,车皮地和接地网之间距离为1至3米左右,接地网和测量地之间的距离大于5米。

3、电磁兼容检测
    接地网接地采用了降阳剂,整车的接地电阻测试为9.1欧姆。按照GB,T12190-1990 见定的测试,测试的数据在100KHz~ 10GHz的贷款内,电磁干扰的抑制能力不低于40dB。

4、结语
    随着现代科学技术的飞速的发展,电子设备无论在数量还是种类都在不断的增加,电磁环境日益的复杂。在这种复杂的电磁环境当中,减少电子设备之间的骚扰,使得各种的设备能够进行正常的工作,是一个急需解决的问题。另外的一个方面,恶劣的电磁环境也会对人类生态造成不良的影响。


王春凤 四平市人防(民防)指挥信息中心