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1、直升机加装电子设备的电磁兼容性设计摘要：电磁干扰的传播主要有沿电源线和信号线的传导干扰和通过空间传播的 辐射干扰。实现电磁兼容的有效手段就是阻隔各种耦合通道。在直升机上，大量的电子 设备密集在狭小的空间，工作的电子设备数目较多，各设备形式不同，发射功率也不相 同。分析了直升机机载电子设备所处的电磁环境，对加改装电子设备及线路电磁兼容问 题进行了设计，介绍了加改装机载天线系统电磁兼容设计的基本理论，并对加改装天线 系统进行了仿真分析，以调整个别天线的位置来优化设计结果，以得到合理的布局方案。关键词：电磁兼容；电磁环境；干扰源屏蔽；电磁干扰A helicopter with the emc des

2、ign of electronic equipmentAbstract: The spread of electromagnetic interference alongthe power cord and signal lines are mainly the conducted interference and spread through the space of radiated interference. Realize the effective means of electromagnetic compatibility is blocking various coupling

3、channels. In a helicopter, a large number of electronic equipment intensive work in narrow space, the number of electronic equipment, various equipment more different forms, transmit power nor the same. Analyzed the helicopter in electronic equipment airborne electromagnetic environment, to add modi

4、fication electronic equipment and circuit design for emc problem, introduces the modified airborne antenna system with the basic theory of emc design, and add modification antenna system simulation analysis, adjusting to individual antenna position to optimize design results, to get the reasonable l

5、ayout scheme.Keywords: emc; Electromagnetic environment; Interference shielding; Electromagnetic interference0.引言现代直升机所装备的电子设备包括 通信设备、导航设备、雷达设备等，使得 机载电磁环境非常复杂，加上还有来自然 界及机外的电磁信号，可能将影响到直升 机机载电子设备的正常工作。为了适应未 来作战的需要，还要继续对部分电子设备 进行加改装，比较突出的问题是整个电子 系统的电磁兼容性控制比较复杂，甚至出 现了干扰的问题。为了保证直升机各种电 子设备和武器系统正常工作并完成直升 机

6、的战斗使命，必须控制电磁干扰，妥善 解决电磁兼容问题。1.直升机机载电子设备电磁环境 分析1.1直升机机载电子设备所处的电磁环 境直升机电磁环境很复杂，影响或干扰 直升机机载电子设备的电磁信号主要分 为三类：（1）自然电磁信号。自然电磁信号包 括电磁躁声（大气噪声、太阳粒子、宇宙 射线等）、静电放电、雷电放电以及传媒 介质（电离层、雨、雾等）自身变化等。（2）直升机机外的电磁信号。来自直 升机机体外部的电磁信号包括来自地面 使用的大功率无线电发射机，如地面雷达 站、通信站、导航台等。直升机载电磁信 号是机载的各种电机、继电器、开关、微 处理器及各种通讯导航设备和电气系统 产生的电磁信号，如各种

7、电源线产生的低 频弱点磁场。1.2电磁干扰的传播途径电磁信号交织在一起，就要产生电磁 干扰，电磁干扰的主要传播途径有传导干 扰和空间辐射干扰。传导干扰是通过导线 传播的，其耦合途径为共阻耦合、电容耦 合、电感耦合和电磁耦合，电子设备产生 的干扰主要是瞬态传导干扰，传导是通过 导线直接耦合到敏感电路中，即干扰源和 敏感器件之间有完整的电路连接；辐射干 扰通过空间以电磁波的形式传播辐射，可 以通过各种天线接收，也可以在系统内部 极小的距离间进行，如电源回路、高电平 信号的输入输出电路和控制电路等的导 线、管角也都起着辐射天线的作用。2机载电子设备的电磁兼容性要求机载电子设备的电磁兼容性，是机载 电

8、子设备在预定的电磁环境中，能按一定 设计要求正常工作的性能或能力。它包含 在给定电磁环境中，电子设备具有抵御预 定电磁干扰的能力，并能留有一定安全余 量，同时电子设备不能产生超过规定限度 的电磁干扰，及机载电子设备可按设计的 技术要求完成其预定功能使命。为了不使 内部和设备之间存在的电磁干扰而影响 其正常工作，就要求对机载电子设备所处 的电磁环境进行评估，要研究电磁干扰源 的特性及干扰传播途径，估算和测定出现 有环境条件下可能出现的最大干扰强度， 采取必要的措施抑制干扰源或者阻断干 扰源的传播途径，使干扰强度不至于影响 整个系统或设备的正常工作。直升机加改装电子设备电磁兼 容性设计3.1加改装

9、电子设备及线路电磁兼容性设 计（1）屏蔽。加改装灵敏电子设备进行 抗电磁干扰的主要手段是屏蔽。对于一些 重要的机载控制设备，可用金属盒封闭起 来。（2）滤波器和隔离变压器。加装滤波 器和隔离变压器，滤波主要用来消除通过 传导途径如电源线、信号线等传播的电磁 能量所造成的影响。（3）导线、电缆合理敷设。导线近场 耦合是电磁干扰的主要来源，导线、电缆 合理敷设及导线扭绞也是抑制电磁干扰 的重要手段，按导线连接的终端设备的发 射功率和电平将导线进行分类布线，并将 发射设备和接收设备分开连接在不同线 束中，以防止高电平电路的能量耦合至低 电平电路，使电磁干扰降到最低程度，同 时将电源线和信号线分开敷设

10、。3.2加改装天线的电磁兼容性设计加改装电子设备天线的电磁兼容性 设计主要是使加装的天线布局合理，使加 装的机载电子系统达到最佳的工作状态， 同时对其它机载设备的影响最小（1）设计的基本理论。电磁兼容性设 计，最基本的就是求解电磁场的问题，选 择合理的计算方法将减少电磁场的计算 量，并能得到精确的计算数值。本文介绍 的计算方法主要有时域有限差分法、有限 元法、矩量法。（2）加改装天线系统的仿真分析。设 备在仿真过程中，主要仿真单个天线、天 线系统及天线在整个直升机模型中的方 向图、隔离度等电性能。具体的实施可以 分为原机电子设备在直升机模型上的仿 真、加装电子设备的模型及仿真、验证加 装电子设

11、备模型的合理性、加装电子设备 在直升机模型上的仿真并计算与原机电 子设备的隔离度、分析得出各电磁兼容中 的天线位置方案等。（3）天线隔离度测试。由于直升机原 机及加装的天线较多，这些天线所覆盖的 频段较广，加上机体不是全封闭的金属壳 体，天线工作时漏射入机舱的电磁波会对 舱内设备产生电磁干扰。解决该问题的基 本途径是确定干扰设备的工作频率，分析 干扰源的来源，如不能从干扰源屏蔽或滤 波，就需要对传输途径和受扰设备进行屏 蔽或滤波。结束语随着机载电子设备、武器控制系统和 电子战设备的广泛应用，相互联系日益密 切，致使电磁干扰成为机载电子设备及系 统工作的突出障碍。在对机载电子设备的 加改装过程中，电子设备的工作频段将更 加拥挤，甚至相互重叠，使得大大提高了 抗电磁干扰的难度，这就需要我们选择更 加合理的方法设计加改装电子设备的安 装位置，并对原机电子设备与加装电子设 备以及加装电子设备与加装电子设备之 间的电磁干扰进行试验和测试后逐一调 整加改装电子设备的安装位置，最终得到 合理的布局设计，确保飞行安全。参考文献：【1】杨克俊，电磁兼容原理与设计技术， 人民邮电出版社，2004年【2】周佩白等，电磁兼容问题的计算机 模拟与仿真技术，中国电力出版社，2006 年【3】区健昌，电子设备的电