某雷達產品關于RE102試驗問題分析

戴斌張炫

(西安電子工程研究所 西安 710100)

1 引言

電磁兼容(electromagnetic compatibility，簡稱EMC)作為上世紀末、本世紀初電氣、電子科學中一門迅速發展的綜合性前沿學科，有著極強的理論性以及工程實踐性。充分了解電磁兼容設計要求進行的產品設計、裝配，直接決定了設備的電磁兼容性能。在此基礎上，進行GJB指定的各項電磁兼容試驗仍會出現超標。考察EUT相關問題的同時，不可忽視EUT的測試工裝可能帶來的干擾。工裝的主要作用包括:為EUT提供結構支撐，接近真實的工作環境，也方便吊裝和搬運;提供臨時的時序統一起點;觀察、記錄EUT工作狀態和數據等等，其本身不屬于測試對象。本文主要總結某軍品雷達在RE102(電磁場輻射發射)試驗中針對超標進行的分析和整改。

2 試驗對象描述

被測產品為兩部工作在不同頻率段的地面軍用雷達，分別安裝在兩個基本封閉的方型工裝上，工裝內放置驅動器、信號處理等分系統。工裝一側開有圓形孔，主要用于內外部電纜連接。其他外部設備:由CAN總線連接的一臺工控機;為系統提供統一定時信號的時統模塊;直流、交流的配電控制箱。工裝與所有外部設備均不屬于正式產品。其中一部雷達測試系統示意圖如圖1所示。兩部雷達嚴格按照電磁兼容性設計，并在電裝和鉗裝過程中貫徹了設計要求，著重裝配細節，滿足電磁兼容性設計規范。

3 試驗測試與整改分析

3.1 整改前試驗結果與分析

如圖2－圖5所示，垂直極化方式是從2MHz到18GHz頻率進行接收，水平極化方式是從30MHz到18GHz頻率進行接收，縱坐標為測試天線接收到的輻射功率，單位為 dBμV/m。分段直線為滿足RE102指標要求的極限值(注:圖2為摸底測試結果，指標要求參見其它圖中曲線)。由圖上觀察可知，兩條垂直極化測試曲線在2MHz～500MHz頻段內有嚴重的超標，尤其在是20MHz以內的中頻部分。此外，雷達B在200MHz左右有嚴重的泄漏。而兩條水平極化測試曲線顯示在50MHz～100MHz有普遍的泄漏，并且在200MHz頻率附近雷達B也有著比較明顯的輻射泄漏。通過了解EUT的工作原理和信號流程，200MHz信號是雷達工作后輻射泄漏帶來的。

中頻部分的超標是泄露、傳導、干擾等原因導致的。針對EUT及其外部設備觀察與分析可知:首先，供電線路400Hz交流電源及時統供電的+28V進行了濾波。但配電箱中，交流轉換成為直流后，沒有濾波就直接注入系統。且配電箱作為一個半密封的、帶有復雜電磁場環境的非被測設備，沒有良好的接地和完整的屏蔽，放置于接收天線附近。其次，幾根裸露在外的電纜，僅按測試輔助級別制作，沒有經過良好的屏蔽處理。連接器尾夾也選用不當。這將配電箱、監視設備和時統上的干擾通過電纜輻射帶入測試環境。最后，EUT調試工裝沒有接地點;各蓋板連接面上為絕緣漆;外殼結構不封閉，存在泄漏源。整個工裝沒有起到屏蔽效果，這導致工裝內復雜電磁環境所產生的電磁波，通過各個泄漏口輻射出來，直接影響測試結果。

3.2 試驗中若干問題的解決

3.2.1 配電箱產生十分嚴重的高次諧波空間輻射干擾，并且通過電纜的傳導，構成強烈的干擾源。增加電源濾波器，最大限度獲得對電磁噪聲的抑制。三相四線濾波器中的三相的每一相對中線都是單環電源濾波器的典型電路。直流濾波器是為了抑制開關電源對其直流負載產生的共模、差模干擾。濾波器的選擇與安裝注意事項請參考文獻［4］。此外，提高配電設備的屏蔽和接地性能:用銅箔膠帶封閉配電箱的通風孔;在機箱面板接縫處、插座與殼體的接觸面上增加導電密封膠條;補全缺損的螺釘;將配電箱移至天線足夠遠處，打掉底面絕緣漆，與金屬地板良好接觸。

3.2.2 連接各部分的電纜也存在著電磁干擾，主要是傳導干擾。當然，也會發射電磁波，存在著輻射干擾，尤其當傳輸信號頻率超過30MHz，輻射干擾就比較明顯。所以裸露在外的電纜需要選用屏蔽層進行包裹。制作電纜的屏蔽層要求連續，沒有截斷且各處均勻緊密，從而保持屏蔽層的屏蔽阻抗分布均勻。在電纜兩端選用導電尾部附件，屏蔽層與連接器尾夾360°最大接觸，避免阻抗突變帶來反射。

3.2.3 用大小合適的導電布蒙裹配電箱、時統模塊、工控機，把外部干擾降到最小。另外，對雷達工裝進行檢查，首先判斷工裝內部的各系統與導電內壁是否有良好的接地。其次，檢查雷達B是否是完整的屏蔽整體。檢查中發現，密封面上使用的不是導電膠條，降低了整部雷達的屏蔽效能。因此，選用合適的導電膠條對原膠條進行更換。打掉門板連接處兩端的絕緣漆，蓋好門板后，用銅箔膠帶密封。同樣密封工裝側面電纜輸入的小孔。最后，使用與整個殼體導通的導電支撐腿，起到更好的接地作用。

3.3 試驗結果

經過對EUT的配套供電設備、電纜及工裝的分析和整改，試驗結果如圖6至圖9所示，效果顯著，輻射大范圍超標的現象得到了抑制。

圖9 雷達BRE102測試曲線(水平極化)

4 結束語

電磁兼容試驗中，RE102作為電磁兼容性要求最為苛刻的一項，最能體現產品設計對于電磁兼容性的滿足程度。做好現場EUT及其配套設備的電磁兼容性分析與整改，才能更好的排除外界其他因素對試驗結果的影響，更有助于我們了解產品，并在以后的設計、試驗中少走彎路，從而降低各種科研成本。但值得指出，并非所有被測設備經過現場整改都能達到滿意的效果，決定其電磁兼容性能的重中之重，仍然在于產品的設計，而現場整改的效果還是極其有限的。

［1］GJB151A－97軍用設備的電磁敏感度要求［S］.1997.

［2］軍用設備和分系統電磁發射和敏感度測量［S］，1997.

［3］區健昌.電子設備的電磁兼容性設計［M］.北京:電子工業出版社，2004.

［4］戴斌，高劍.某軍品雷達電磁兼容試驗若干問題解決方法［J］，火控雷達技術，2008(1):101－103.