特種車電磁屏蔽技術淺析

劉勛 楊鳴

[摘 要] 基于校企產學研合作項目，主要闡述了某型電磁屏蔽車的總體技術設計過程，經過實際試制和檢測，為相關特種車輛的研發提供了解決方案。

[關 鍵 詞] 電磁屏蔽技術；技術方案；特種車

[中圖分類號] TM153+.5 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）35-0201-01

一、電磁屏蔽車簡介

隨著精密電子設備在軍事工程車輛上的應用，某些特殊條件下，對該工程車輛的電磁環境要求非常高。客戶所需要一種特種工程電磁屏蔽檢測車，整車總體分為駕駛艙和工作艙兩部分，其工作艙要求在電磁頻率為10KHZ～10GHZ的周圍干擾環境下，車內電磁波衰減不小于60db。本文所敘述的電磁屏蔽車即是為滿足上述要求而改裝設計的特種車輛。

二、技術方案設計

（一）整車設計方案

整車分二類底盤和測試車工作艙兩大部分。考慮了用車單位使用習慣、維護的便利以及道路和氣候條件，從而選用了一汽解放牌CA5120XXYPK2L5-3型二類底盤作為改裝基礎。車廂聯接采用公司成熟的箱式車工藝，利用螺栓或“U”型螺栓連接。車廂底板骨架間加緩沖層。二類底盤車架上不焊接，以確保底盤大梁強度不受影響。全屏蔽工作艙內部總長6.3米、寬2.4米、高1.9米，按要求設置儀器架及折疊座6個；空調區位于儀器室尾部，室內機的出風引入車頂冷風管道，使冷空氣均勻吹向儀器室，中間壓縮機向車尾散熱。屏蔽門、測試車接地裝置等的設計參考相應的國家軍用標準。在不破壞整車外形效果的基礎上，為充分利用艙內高度并順利通過鐵路運輸限值要求標準，工作艙橫截面上方采用了一定尺寸的倒角，為增強艙頂的抗壓能力和防止積水，艙頂設計有一定的弧度。

車輛前、后部設置四輔助支撐桿，停車時人員上下車或在車內走動時車輛不晃動，長期停車時避免輪胎受損，行車時收攏固定于車架下表面。整車參數及性能指標在此不作詳細羅列。

（二）屏蔽技術實現

屏蔽系統產品執行EMC要求以及國家GB12190-900、GJB20219-94和相關BMB不同等級的保密標準，具體技術說明如下：

1.工作艙電磁屏蔽原理

電波在傳輸過程中交替產生交變的磁場和電場，在其試圖通過具有良好接地的鐵磁材料制成的導電性能較好的屏蔽殼體時，其電場能量將通過具有接地導體而衰減，磁場能量在通過磁場物質中產生渦流而損耗，因此其強度將受到較大的衰耗（約3000倍至100000倍），從而起到將電磁波屏蔽（隔離）的作用。

2.結構組成

電磁屏蔽工作艙（室、柜）由屏蔽殼體、屏蔽門、信號系統、接地系統、室內裝飾等部分組成，包含內容如下：

屏蔽殼體：鋼板焊接式屏蔽殼體是由優質冷扎鋼板經加工制作成單元模塊后，現場組裝焊接成為一個完整的屏蔽層，并作防腐蝕處理。

屏蔽門：采用連插刀式屏蔽門，雙點鎖緊機構，三層電磁密封簧片。插刀式屏蔽門的刀口為鐵基體經鍍銅制作，高導電性能兼顧整個頻帶的屏蔽效能的要求。

3.屏蔽結構

在安裝屏蔽層之前，首先按施工圖紙以及借用工作艙體固定支撐龍骨搭建屏蔽層鋼板焊接所需的框架，框架材料采用40*60*2mm矩形管（同時也是車廂骨架的組成部分）。

屏蔽層原材料（Q235A優質冷扎鋼板），采用連續的焊接（CO2氣體保護焊）。

屏蔽殼體每塊板表面防腐蝕處理采用磷化劑清洗涂刷，鋼板表面經磷化處理后再刷防銹漆增加防銹漆的附著力、不易脫落，同時提高鋼板抗鹽霧酸緘能力，最大限度地保護鋼板屏蔽層在一定時間內不會因腐蝕問題而失去屏蔽能。

波導窗、濾波器、風口及其他需要穿越屏蔽殼體線纜或設備的安裝孔口在屏蔽室現場安裝施工過程中，按施工圖紙預留。

屏蔽室進出風口采用截止波導窗實現通風目的，在屏蔽殼體預定部位預留安裝通風截止波導窗的孔口，波導窗與殼體焊接，室內風口部位采用鋁合金百葉窗裝飾。

波導窗規格：350×200×50mm，截止頻率：30GHz，屏蔽效能：14KHz～10GHz≥80dB。

屏蔽工作艙內輸入電源的屏蔽處理：強電均采用專用低泄漏電流的濾波器引入屏蔽工作艙，其插入衰減能力與屏蔽工作艙綜合效能一致。電源濾波器測試標準符合：MIL-STD-200A。電源濾波器應集中安裝，濾波器前端不能有過流保護裝置但可設置過載保護裝置。

4.技術重點

工作艙的屏蔽效果是本項目技術的重點。確保屏蔽效能能夠通過國標GB/T12190《高性能屏蔽效能測量方法》、國軍標GJB Z20219-94《軍用電磁屏蔽室通用技術要求和檢驗方法》和國標GB7343-87《濾波器抑制特性（插入損耗）測量方法》的檢測要求。

廂式車的結構形式確保了整車性能的穩定性。工作艙本體由矩形鋼板焊接而成，車廂底架兼有副底架功能。確保艙體的剛性及強度，并能適用于復雜路面。艙體防腐處理方面：骨架及外蒙皮采用表面磷化處理后進行二道底漆，三道面漆處理。整車噴涂沙漠迷彩圖案。

該型號電磁屏蔽車是在成熟的二類底盤基礎上，將底盤、屏蔽工作艙有機地結合起來，符合現代專用車輛的發展方向。車輛經過檢測，基本屏蔽性能指標滿足用戶所要求，在周圍電磁頻率為10KHZ～10GHZ的干擾環境下，工作艙內電磁波衰減不小于80dB，表明總體技術方案設計是成功的。

參考文獻：

[1]王連坡.結構設計中的電磁屏蔽技術[J].現代電子工程，2007：75-77.

[2]王連坡，茅文深.電磁屏蔽技術在結構設計中的應用[J].艦船電子工程，2009，29（1）：173-177.