機動型電磁兼容測試系統設計技術研究

顏世東

（91404部隊91分隊，秦皇島 066000）

機動型電磁兼容測試系統設計技術研究

顏世東

（91404部隊91分隊，秦皇島 066000）

電磁兼容測試是裝備的研制、定型和使用中各個階段都異常關注的重點。電磁兼容測試結果還是裝備整體設計整改和性能評估不可或缺的數據支撐。目前常規的電磁兼容系統測試存在重量和體積大、自動化差等不足。為有效解決系統性電磁兼容問題，本文探討設計一種機動型便攜式的電磁兼容測試系統。

電磁兼容外場測試系統設計

引言

由于精密儀器、計算機技術和元器件集成等高新技術的飛躍式發展，軍用電子裝備的電磁干擾問題對其可靠性、穩定性影響愈加明顯。在現代戰場上電磁輻射的武器裝備多、頻譜使用寬、頻率密度大，在戰場環境中造成友鄰武器系統間電磁干擾（EMI）的概率不斷增大。當兩個用頻相似的系統或裝備以足夠接近的頻率和間距運行時就會出現電磁干擾。其對武器系統性能和可靠性所造成的惡劣影響將會對戰場指揮和武器打擊產生難以估量的影響，例如電磁信息不準確、無法探測敵方目標、引信過早點火、飛機飛行失控和制導武器失靈等。因此如何靈活、可靠的開展裝備電磁兼容測試是一個亟待研究的問題。

1　系統需求解析與設計

以某型設備為例，項目依據HJB34A-2007《XX電磁兼容性規范》、HJB237-2001《XX電磁兼容性試驗方法》和GJB1389A-2005《系統電磁兼容性要求》［1］，在其研制調試、鑒定試驗或者服役中的某個階段，進行總體電磁兼容性試驗或者檢查，主要包括以下測試項目：

（1）電磁環境測量：磁場、艙室內電磁環境電平、露天區人員活動部位電場、電引爆武器安裝部位電場、燃油作業區電場、露天設備安裝部位電場；

（2）電網傳導發射：交流電網電壓波形畸變率、直流電網紋波系數、電網傳導干擾、電網尖峰信號傳導發射；

（3）安裝質量：搭接和接地電阻、絕緣電阻、艙室屏蔽效能；

（4）天線特性：接收機信號輸入端感應電壓、天線間隔離度；

（5）互調干擾；

（6）發射控制；

（7）微波漏能；

（8）金屬體感應電壓；

（9）發發和收發頻率最小間隔；

（10）綜合干擾。

2　測試系統構建

機動型便攜式電磁兼容測試系統主要由控制單元、控制總線及測量設備三部分組成，各部分組成框圖如圖1所示，功能及工作原理如下：

整個測試系統基于混合總線設計，以LAN總線為主、PXIe總線及USB總線為輔。控制單元是系統的控制中心，包含嵌入式零槽控制器及測試軟件。PXIe嵌入式零槽控制器可視為一臺安裝于PXIe機箱的計算機，測試軟件運行時，該控制器通過控制總線對測試設備進行程控，完成測試。

圖1　機動型便攜式電磁兼容測試系統組成框圖

3　測試系統使用方法

為考核某型設備上各分系統在待機、工作狀態以及整體在船載狀態下的背景電磁環境，需要根據不同的環境特點進行類別劃分從而區別測試。主要分為磁場、區域電磁環境、內部電磁環境、露天區人員活動部位場強、武器安裝部位場強、燃油作業區場強、露天設備安裝部位場強［2］。

3.1磁場測試

測試主要用來考核某型設備消磁系統、大功率電源、用電設備及電網產生的磁場符合性。使用手持式磁場測量儀進行測試，通過通信線纜將數據實時返回數據庫進行記錄。

3.2區域電磁環境測試

測試主要用來掌握某型設備船載條件下，系泊或航行狀態中的背景電磁環境，主要針對四周無遮蓋物的露天甲板。

3.3內部電磁環境測試

測試主要用來考核某型設備艙室內電場的符合性。主要選取安裝有敏感度要求的設備艙室進行試驗，其測試機理及設備配置與3.2相同。

3.4露天區人員活動部位場強測試

在露天區域，發射機工作可能對人員造成危害，因此測試主要用來考核露天區人員可能遭受電磁輻射危害的活動場所的場強符合性。選用場強探頭數據采集，測試軟件通過程控系統控制場強計將實時接收到的電場幅度數據傳送至數據庫進行記錄。

3.5武器安裝部位場強測試

測試主要用來考核暴露在電磁環境中裝有電引爆裝置的軍械安裝部位的場強符合性，適用于設備上安裝的內部裝有電引爆的炸藥、推進器和點火元件等的武器系統、安全和應急設備以及其他輔助設備，其測試機理及設備配置與3.4相同。

3.6燃油作業區場強

測試主要用來考核大功率設備發射時燃油相關的作業區附近場強符合性，適用于為燃油作業設立的裝卸孔、口以及露天燃油堆放區域。其測試機理及設備配置與3.4相同。

3.7露天設備安裝部位場強

測試主要用來考核露天區設備和敏感設備安裝部位的場強符合性，適用于在露天區域放置的設備和安裝有電場輻射敏感度要求的電子、電氣設備處。其測試機理及設備配置與3.4相同。

4　結束語

未來，隨著武器裝備作戰任務和作戰模式的日新月異，以及裝備信息化水平的提高，電子裝備將面臨更為復雜的電磁環境，電磁兼容問題會日益突出［3］。因此，應及早樹立武器裝備電磁兼容頂層規劃思想，建立健全的電子裝備電磁兼容測試與管理機制，采用科學、靈活、機動的測試手段，使武器裝備電磁兼容工作實現科學化管理，為提高電子裝備的電磁兼容性水平奠定基礎。

［1］劉易勇，郭恩全等.電磁干擾預測試系統研制［J］.測控技術，2003.（11）：37-41.

［2］陳淑鳳，馬曉慶等.電磁兼容試驗技術［M］.北京：北京郵電大學出版社，2001.

［3］張志新.水面艦艇編隊電磁兼容頂層設計與規劃探討［J］.艦船科學技術，2011（S1）：26-29.

Research on Design Technology of Mobile Electromagnetic Compatibility Testing System

YAN Shidong
（Unit 91404 of PLA，Qinhuangdao，Hebei 066004，China）

Electromagnetic compatibility testing is the focus of the development，design and use of equipment in various stages of the attention.Electromagnetic compatibility test results or equipment overall design improvement and performance evaluation of the indispensable data support.At present，there are many shortcomings such as weight and volume，poor automation and so on.In order to solve the problem of the system electromagnetic compatibility，this paper discusses the design of a portable electromagnetic compatibility testing system.

electromagnetic compatibility，field test，system design