水中航行器電磁兼容性應用研究

孫曙日+張夢

摘 要：通過對水中航行器電磁兼容性在水中航行器電子產品、檢測設備、武器系統接口、儲存運輸中所帶來的問題進行分析，提出解決措施，并建立了計算機數學仿真模型，提出了電磁兼容性在水中航行器保障維修中的重要性。

關鍵詞：水中航行器 ?電磁兼容 ?保障維修 ?研究

中圖分類號：TJ630.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（b）-0020-01

隨著水中航行器電子產品技術的發展，其自導、控制、供電、引信、動力、內測、回收等各系統在工作時要產生一些有用的或無用的電磁能量，這些能量將影響其他設備的正常工作，從而相互形成電磁干擾。水中航行器電磁兼容性要求任一系統工作不應受其它系統工作時產生的電磁干擾影響而降低工作性能，且本身產生的電磁輻射也不影響其它系統正常工作。

1 水中航行器保障維修電磁兼容性分析

電磁兼容性作為水中航行器電子系統或設備的關鍵技術，電子系統必須進行嚴格的電磁兼容設計，其影響范圍如圖1所示，它對系統效能有著重大影響。

在水中航行器使用的各階段也必須對其電磁兼容性進行全面考慮，水中航行器外殼為金屬，主要航行在水下，此屏蔽為良好的接地，因而可將其視為一個獨立的電磁系統。

1.1 水中航行器電磁兼容性分析

水中航行器各系統的電磁干擾具有不同的特點。接地、屏蔽和濾波是電氣和電子電路、設備（系統）的電磁兼容設計三個最基本的方法。

1.1.1 電磁干擾問題分析

水中航行器自導控制系統的主要干擾源為操舵電機，操舵電機每次啟動時電流波動遠大于正常工作電流，由于舵機放大器同發射機，其穩壓電路是共用一個發電整流器的。舵電機反復啟動所產生的啟動脈沖可通過共源內阻及地線干擾上述其它電路。如果干擾較大就能進入自導系統發射機功放電路甚至前級，通過功放進入基陣耦合變壓器的發射繞組，而后耦合至接收機繞組，從而進入接收機。當干擾出現在接收機的非間隔段，可能會產生假回波，在相關檢測段（噪聲限制段），從而造成水中航行器自導虛警問題。

1.1.2 電磁干擾問題解決措施

要消除這種干擾脈沖對水中航行器實航的影響，只有通過降低舵電機啟動時形成的干擾脈沖幅值。以此改變磁場分布，抑制到舵機啟動時電流波形中的脈沖，降低其電流峰-峰值，從而降低電磁干擾，降低了自導虛警概率。

1.2 專用檢測設備電磁干擾分析

1.2.1 電磁干擾問題分析

專用檢測設備電磁干擾大都為自身電磁干擾，檢測設備本身供電系統所產生的各種電源信號中，有高頻信號，也有幾十微伏的弱信號，這些信號本身會產生電磁干擾或自身抗電磁干擾能力差。

1.2.2 電磁干擾問題解決措施

提高水中航行器檢測設備電路系統工作的穩定性，電子設備若不接地或接地不良測試，它相對于地線必將呈現一定的電位，該電位會在外界干擾磁場的作用下變化，從而導致電路系統的工作的不穩定。如某自動檢測臺由于其相關門（被動）測試不準確，在查找原因的過程中，發現主要是其弱信號多為高頻信號，使其分布電容的耦合阻抗也隨之減少，從而易形成與其他接地線間的通路，使共同接地點與各輔助系統接地點之間的接地線形成了公共阻抗，從而產生了共阻抗耦合干擾。為解決此問題，采用多點接地，將所有接地點接在一個接地導體上面，以形成一個相同的低阻抗通路。

2 電磁兼容性的計算機分析

電子電氣系統（設備）的抗電磁干擾能力或電磁兼容性，雖然可在系統建立后加以測定，但有一定的“冒險”成分，因為系統建立后，再解決電磁兼容問題就比較困難，難以對系統修改。

計算機對電磁干擾的分析與預測實際上是利用計算機進行仿真，它針對電磁干擾的三要素：干擾源、傳輸設備傳輸函數和接收設備敏感度，建立起數學模型，編制計算程序，對電子系統的抗電磁干擾能力及電磁兼容性進行預測。

IEMCAP（Intrasystem And Electrom agnetic Compatibility Analysis Program）是分析系統內部電磁兼容性的分析程序，可處理上百個組合分析。運算結果以電壓形式輸入于接收器輸入端，方便比較敏感度閾值。該程序用于估計系統電磁兼容性的薄弱環節、修改規范極限值、分析設計的兼容性、棄權分析等。

3 結語

隨著新型號水中航行器的發展，對使用維修過程中的電磁兼容性要求會越來越高。經研究，提出在水中航行器保障維修中的電磁兼容性解決方法。

參考文獻

[1] 賴祖武.電磁干擾防護與電磁兼容[M].北京：原子能出版社，1992.

[2] 劉鵬程，邱揚.電磁兼容原理及技術[M].北京：高等教育出版社，1993.

[3] 呂仁清，蔣全興.電磁兼容性結構性設計[M].南京：東南大學出版社，1989.

摘 要：通過對水中航行器電磁兼容性在水中航行器電子產品、檢測設備、武器系統接口、儲存運輸中所帶來的問題進行分析，提出解決措施，并建立了計算機數學仿真模型，提出了電磁兼容性在水中航行器保障維修中的重要性。

關鍵詞：水中航行器 ?電磁兼容 ?保障維修 ?研究

中圖分類號：TJ630.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（b）-0020-01

隨著水中航行器電子產品技術的發展，其自導、控制、供電、引信、動力、內測、回收等各系統在工作時要產生一些有用的或無用的電磁能量，這些能量將影響其他設備的正常工作，從而相互形成電磁干擾。水中航行器電磁兼容性要求任一系統工作不應受其它系統工作時產生的電磁干擾影響而降低工作性能，且本身產生的電磁輻射也不影響其它系統正常工作。

1 水中航行器保障維修電磁兼容性分析

電磁兼容性作為水中航行器電子系統或設備的關鍵技術，電子系統必須進行嚴格的電磁兼容設計，其影響范圍如圖1所示，它對系統效能有著重大影響。

在水中航行器使用的各階段也必須對其電磁兼容性進行全面考慮，水中航行器外殼為金屬，主要航行在水下，此屏蔽為良好的接地，因而可將其視為一個獨立的電磁系統。

1.1 水中航行器電磁兼容性分析

水中航行器各系統的電磁干擾具有不同的特點。接地、屏蔽和濾波是電氣和電子電路、設備（系統）的電磁兼容設計三個最基本的方法。

1.1.1 電磁干擾問題分析

水中航行器自導控制系統的主要干擾源為操舵電機，操舵電機每次啟動時電流波動遠大于正常工作電流，由于舵機放大器同發射機，其穩壓電路是共用一個發電整流器的。舵電機反復啟動所產生的啟動脈沖可通過共源內阻及地線干擾上述其它電路。如果干擾較大就能進入自導系統發射機功放電路甚至前級，通過功放進入基陣耦合變壓器的發射繞組，而后耦合至接收機繞組，從而進入接收機。當干擾出現在接收機的非間隔段，可能會產生假回波，在相關檢測段（噪聲限制段），從而造成水中航行器自導虛警問題。

1.1.2 電磁干擾問題解決措施

要消除這種干擾脈沖對水中航行器實航的影響，只有通過降低舵電機啟動時形成的干擾脈沖幅值。以此改變磁場分布，抑制到舵機啟動時電流波形中的脈沖，降低其電流峰-峰值，從而降低電磁干擾，降低了自導虛警概率。

1.2 專用檢測設備電磁干擾分析

1.2.1 電磁干擾問題分析

專用檢測設備電磁干擾大都為自身電磁干擾，檢測設備本身供電系統所產生的各種電源信號中，有高頻信號，也有幾十微伏的弱信號，這些信號本身會產生電磁干擾或自身抗電磁干擾能力差。

1.2.2 電磁干擾問題解決措施

提高水中航行器檢測設備電路系統工作的穩定性，電子設備若不接地或接地不良測試，它相對于地線必將呈現一定的電位，該電位會在外界干擾磁場的作用下變化，從而導致電路系統的工作的不穩定。如某自動檢測臺由于其相關門（被動）測試不準確，在查找原因的過程中，發現主要是其弱信號多為高頻信號，使其分布電容的耦合阻抗也隨之減少，從而易形成與其他接地線間的通路，使共同接地點與各輔助系統接地點之間的接地線形成了公共阻抗，從而產生了共阻抗耦合干擾。為解決此問題，采用多點接地，將所有接地點接在一個接地導體上面，以形成一個相同的低阻抗通路。

2 電磁兼容性的計算機分析

電子電氣系統（設備）的抗電磁干擾能力或電磁兼容性，雖然可在系統建立后加以測定，但有一定的“冒險”成分，因為系統建立后，再解決電磁兼容問題就比較困難，難以對系統修改。

計算機對電磁干擾的分析與預測實際上是利用計算機進行仿真，它針對電磁干擾的三要素：干擾源、傳輸設備傳輸函數和接收設備敏感度，建立起數學模型，編制計算程序，對電子系統的抗電磁干擾能力及電磁兼容性進行預測。

IEMCAP（Intrasystem And Electrom agnetic Compatibility Analysis Program）是分析系統內部電磁兼容性的分析程序，可處理上百個組合分析。運算結果以電壓形式輸入于接收器輸入端，方便比較敏感度閾值。該程序用于估計系統電磁兼容性的薄弱環節、修改規范極限值、分析設計的兼容性、棄權分析等。

3 結語

隨著新型號水中航行器的發展，對使用維修過程中的電磁兼容性要求會越來越高。經研究，提出在水中航行器保障維修中的電磁兼容性解決方法。

參考文獻

[1] 賴祖武.電磁干擾防護與電磁兼容[M].北京：原子能出版社，1992.

[2] 劉鵬程，邱揚.電磁兼容原理及技術[M].北京：高等教育出版社，1993.

[3] 呂仁清，蔣全興.電磁兼容性結構性設計[M].南京：東南大學出版社，1989.

摘 要：通過對水中航行器電磁兼容性在水中航行器電子產品、檢測設備、武器系統接口、儲存運輸中所帶來的問題進行分析，提出解決措施，并建立了計算機數學仿真模型，提出了電磁兼容性在水中航行器保障維修中的重要性。

關鍵詞：水中航行器 ?電磁兼容 ?保障維修 ?研究

中圖分類號：TJ630.1 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）11（b）-0020-01

隨著水中航行器電子產品技術的發展，其自導、控制、供電、引信、動力、內測、回收等各系統在工作時要產生一些有用的或無用的電磁能量，這些能量將影響其他設備的正常工作，從而相互形成電磁干擾。水中航行器電磁兼容性要求任一系統工作不應受其它系統工作時產生的電磁干擾影響而降低工作性能，且本身產生的電磁輻射也不影響其它系統正常工作。

1 水中航行器保障維修電磁兼容性分析

電磁兼容性作為水中航行器電子系統或設備的關鍵技術，電子系統必須進行嚴格的電磁兼容設計，其影響范圍如圖1所示，它對系統效能有著重大影響。

在水中航行器使用的各階段也必須對其電磁兼容性進行全面考慮，水中航行器外殼為金屬，主要航行在水下，此屏蔽為良好的接地，因而可將其視為一個獨立的電磁系統。

1.1 水中航行器電磁兼容性分析

水中航行器各系統的電磁干擾具有不同的特點。接地、屏蔽和濾波是電氣和電子電路、設備（系統）的電磁兼容設計三個最基本的方法。

1.1.1 電磁干擾問題分析

水中航行器自導控制系統的主要干擾源為操舵電機，操舵電機每次啟動時電流波動遠大于正常工作電流，由于舵機放大器同發射機，其穩壓電路是共用一個發電整流器的。舵電機反復啟動所產生的啟動脈沖可通過共源內阻及地線干擾上述其它電路。如果干擾較大就能進入自導系統發射機功放電路甚至前級，通過功放進入基陣耦合變壓器的發射繞組，而后耦合至接收機繞組，從而進入接收機。當干擾出現在接收機的非間隔段，可能會產生假回波，在相關檢測段（噪聲限制段），從而造成水中航行器自導虛警問題。

1.1.2 電磁干擾問題解決措施

要消除這種干擾脈沖對水中航行器實航的影響，只有通過降低舵電機啟動時形成的干擾脈沖幅值。以此改變磁場分布，抑制到舵機啟動時電流波形中的脈沖，降低其電流峰-峰值，從而降低電磁干擾，降低了自導虛警概率。

1.2 專用檢測設備電磁干擾分析

1.2.1 電磁干擾問題分析

專用檢測設備電磁干擾大都為自身電磁干擾，檢測設備本身供電系統所產生的各種電源信號中，有高頻信號，也有幾十微伏的弱信號，這些信號本身會產生電磁干擾或自身抗電磁干擾能力差。

1.2.2 電磁干擾問題解決措施

提高水中航行器檢測設備電路系統工作的穩定性，電子設備若不接地或接地不良測試，它相對于地線必將呈現一定的電位，該電位會在外界干擾磁場的作用下變化，從而導致電路系統的工作的不穩定。如某自動檢測臺由于其相關門（被動）測試不準確，在查找原因的過程中，發現主要是其弱信號多為高頻信號，使其分布電容的耦合阻抗也隨之減少，從而易形成與其他接地線間的通路，使共同接地點與各輔助系統接地點之間的接地線形成了公共阻抗，從而產生了共阻抗耦合干擾。為解決此問題，采用多點接地，將所有接地點接在一個接地導體上面，以形成一個相同的低阻抗通路。

2 電磁兼容性的計算機分析

電子電氣系統（設備）的抗電磁干擾能力或電磁兼容性，雖然可在系統建立后加以測定，但有一定的“冒險”成分，因為系統建立后，再解決電磁兼容問題就比較困難，難以對系統修改。

計算機對電磁干擾的分析與預測實際上是利用計算機進行仿真，它針對電磁干擾的三要素：干擾源、傳輸設備傳輸函數和接收設備敏感度，建立起數學模型，編制計算程序，對電子系統的抗電磁干擾能力及電磁兼容性進行預測。

IEMCAP（Intrasystem And Electrom agnetic Compatibility Analysis Program）是分析系統內部電磁兼容性的分析程序，可處理上百個組合分析。運算結果以電壓形式輸入于接收器輸入端，方便比較敏感度閾值。該程序用于估計系統電磁兼容性的薄弱環節、修改規范極限值、分析設計的兼容性、棄權分析等。

3 結語

隨著新型號水中航行器的發展，對使用維修過程中的電磁兼容性要求會越來越高。經研究，提出在水中航行器保障維修中的電磁兼容性解決方法。

參考文獻

[1] 賴祖武.電磁干擾防護與電磁兼容[M].北京：原子能出版社，1992.

[2] 劉鵬程，邱揚.電磁兼容原理及技術[M].北京：高等教育出版社，1993.

[3] 呂仁清，蔣全興.電磁兼容性結構性設計[M].南京：東南大學出版社，1989.