車輛強(qiáng)電磁脈沖條件下的分層防護(hù)及驗(yàn)證方法探討

聶秀麗，趙曉凡

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車輛強(qiáng)電磁脈沖條件下的分層防護(hù)及驗(yàn)證方法探討

聶秀麗，趙曉凡

（中國北方車輛研究所，北京 100072）

目的 提高地面整車裝備在強(qiáng)電磁脈沖環(huán)境中的生存能力，研究高場強(qiáng)條件下的分層電磁防護(hù)技術(shù)。方法 研究強(qiáng)電磁脈沖干擾的車輛耦合途徑，在綜合考慮車輛生存能力、功能任務(wù)、費(fèi)效比等因素的前提下，探討從元器件級、設(shè)備分系統(tǒng)級、整車級進(jìn)行電磁防護(hù)的方法，并提出驗(yàn)證方法。結(jié)果 提出了基于分層的電磁防護(hù)措施，探討了外部射頻電磁環(huán)境適應(yīng)性測試和電纜束瞬態(tài)傳導(dǎo)敏感度測試等驗(yàn)證方法。結(jié)論 要提高地面整車裝備在強(qiáng)電磁脈沖環(huán)境中的生存能力，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)研究強(qiáng)干擾條件下的分層電磁防護(hù)技術(shù)，并通過整車試驗(yàn)進(jìn)行防護(hù)效能驗(yàn)證。

強(qiáng)脈沖干擾；耦合；電磁防護(hù)；整車驗(yàn)證

未來戰(zhàn)爭是信息化條件下的局部高科技戰(zhàn)爭，相當(dāng)多信息裝備的戰(zhàn)技指標(biāo)都是通過大功率輻射來實(shí)現(xiàn)的。各類大功率雷達(dá)和發(fā)射機(jī)廣泛應(yīng)用，電磁脈沖武器及高功率微波武器屢見不鮮，其形成的強(qiáng)場電磁環(huán)境，破壞效果遠(yuǎn)超一般電子戰(zhàn)設(shè)備，對裝備車輛構(gòu)成嚴(yán)重威脅。與此同時(shí)，傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)廣泛應(yīng)用于各類裝備車輛，這些技術(shù)在不斷提高車輛信息化程度的同時(shí)，也在不斷提高車輛的電磁敏感性。兩種趨勢形成了尖銳的矛盾。基于上述背景，需要開展強(qiáng)電磁脈沖條件下的防護(hù)技術(shù)研究，改善裝備車輛的電磁兼容性能，從而使車輛在復(fù)雜的外部電磁環(huán)境下能夠保持生存能力，完成指定任務(wù)。

文中主要針對強(qiáng)電磁脈沖條件下整車電磁防護(hù)及驗(yàn)證方法開展了初步探討。首先，針對整車系統(tǒng)闡述了強(qiáng)電磁脈沖的主要耦合途徑及危害。在此基礎(chǔ)上，探討分層防護(hù)方法，結(jié)合強(qiáng)電磁脈沖對整車的作用機(jī)理，探討在器件、分系統(tǒng)、整車層面的電磁防護(hù)措施。最后，提出了防護(hù)的驗(yàn)證方法。

1 強(qiáng)電磁脈沖的耦合途徑及危害

隨著軍用雷達(dá)以及射頻發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率越來越大[1]，電磁脈沖（EMP）武器、高功率微波(HPM)武器大量出現(xiàn)，以及高空核電磁脈沖(HEMP)、雷電等的影響，裝備車輛所處的戰(zhàn)場電磁環(huán)境日益惡劣。如何提升裝備車輛對未來戰(zhàn)場可能出現(xiàn)的各類高峰值電磁脈沖的防護(hù)能力，已經(jīng)得到越來越多的關(guān)注。

結(jié)合IEC61000以及美軍標(biāo)MIL-STD-464[2]中對于電磁脈沖時(shí)域波形的描述，其主要特征為：脈沖上升時(shí)間短、幅度大、瞬時(shí)峰值功率高。其中，脈沖上升時(shí)間短是最重要的特征，覆蓋的頻譜很寬[3]，能在很寬的頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生耦合作用。強(qiáng)電磁脈沖的信號特征使其可對車輛產(chǎn)生極大的危害。根據(jù)干擾造成破壞的程度，一般可分為干擾、降級、損傷、損毀等四個(gè)等級[4]。電磁脈沖影響車輛內(nèi)部電子電氣設(shè)備的方式分為“前門”耦合和“后門”耦合兩種途徑，如圖1所示。

1.1 “前門”耦合及危害

“前門”耦合是指能量通過天線、射頻部件等媒質(zhì)耦合進(jìn)車輛的接收機(jī)和發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)[5]。對于通信、指控類車輛而言，通常配備有各類電臺（短波、超短波、高速數(shù)據(jù)臺等）、衛(wèi)星通信、敵我識別、導(dǎo)航設(shè)備等，通過外置天線接收語音、數(shù)據(jù)、圖像等有用信號，完成組網(wǎng)通信、指揮控制等功能。這些天線在受到外部強(qiáng)電磁脈沖干擾的情況下，成為強(qiáng)干擾信號的耦合路徑，對車內(nèi)通信設(shè)備，以及敏感電子設(shè)備產(chǎn)生影響。一方面，影響車輛的正常通信、指揮、控制等功能；另一方面，強(qiáng)電磁能量通過天線耦合后可轉(zhuǎn)換為瞬態(tài)電流和瞬態(tài)電壓，破壞各種敏感元件，如傳感器和電子器件，使元器件功能紊亂，甚至永久失效等。部分車載通信設(shè)備及工作頻段如圖2所示。

1.2 “后門”耦合及危害

“后門”耦合是指能量通過各種窗口、線纜進(jìn)入車輛內(nèi)的途徑。在裝備車輛中，由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和功能上的需要，不僅設(shè)置了各類觀瞄探測類窗口、艙門，還包括各類連接縫隙、進(jìn)出排氣孔、通風(fēng)口等。強(qiáng)電磁脈沖產(chǎn)生的瞬態(tài)電磁場會穿透車輛的殼體結(jié)構(gòu)，通過這些“窗口”耦合進(jìn)入車輛內(nèi)部，形成擊穿效應(yīng)。

電源線、信號線組成的線纜網(wǎng)引入車輛的干擾也是后門效應(yīng)不可忽略的一部分。在裝備車輛中，包含各類信息處理設(shè)備，廣泛應(yīng)用各類線纜連接不同的電氣與電子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)供電與信號的有效傳輸。外部強(qiáng)電磁脈沖產(chǎn)生的干擾信號通過在線纜表面感應(yīng)出瞬時(shí)電壓和電流，沿線纜傳輸。一方面，可通過干擾電源線，影響用電設(shè)備的正常供電；另一方面，電源線可通過線束間的串?dāng)_作用，對控制信號線等產(chǎn)生影響，危害信息的正常傳輸，還可通過線纜影響終端設(shè)備的正常工作。

另外，強(qiáng)電磁脈沖瞬時(shí)輻射功率較大，可在車體表面形成表面電流，影響車體地電位，干擾裝備武器系統(tǒng)等的正常工作，甚至導(dǎo)致誤操作，危及車輛安全。

如前所述，裝備車輛中前門、后門耦合途徑如圖3所示。

圖3 車輛中“前門”和“后門”耦合途徑

2 強(qiáng)電磁脈沖的分層防護(hù)法

車輛電磁防護(hù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，在綜合考慮車輛生存能力、功能任務(wù)、費(fèi)效比等因素的前提下，將電磁防護(hù)技術(shù)在研制的各個(gè)階段進(jìn)行貫徹和落實(shí)。從最初的器件加固，到設(shè)備間線束布局、接口設(shè)計(jì)，到整車屏蔽完整性、天線布局與接地設(shè)計(jì)等，逐層防護(hù)，針對“前門”和“后門”耦合通道，采用屏蔽、濾波、接地和加裝保護(hù)電路等措施[6—7]，最終實(shí)現(xiàn)良好的整車防護(hù)性能，如圖4所示。在器件級、設(shè)備分系統(tǒng)級、整車級分別采取相應(yīng)的防護(hù)措施，層層落實(shí)，保障整車系統(tǒng)具備在惡劣強(qiáng)電磁脈沖輻照環(huán)境下的生存能力。

2.1 元器件級防護(hù)

元器件作為車輛的基本組成要素，元器件的選擇和布局設(shè)計(jì)對電磁防護(hù)能力影響很大。

2.1.1 防護(hù)器件選擇

隨著技術(shù)的高速發(fā)展，各類半導(dǎo)體器件、功率器件和電路元件發(fā)生了很大的變化，開關(guān)頻率越來越高，耐壓值增大，敏感性越來越高，抗干擾能力下降。因此，在滿足所需功能的前提下，選擇具有較高抗干擾能力的器件至關(guān)重要。

1）采用瞬態(tài)防護(hù)器件。對于強(qiáng)電磁脈沖而言，瞬時(shí)感應(yīng)的高電壓是系統(tǒng)干擾或毀傷的主要原因，加入瞬態(tài)防護(hù)器件，將瞬態(tài)高電壓旁路到地上，可以降低強(qiáng)電磁脈沖干擾影響。

2）增加限幅器，使低功率電平的信號通過，而高功率電平的信號受到衰減，保護(hù)高靈敏度接收機(jī)不被大功率脈沖信號燒毀，降低“前門”效應(yīng)。限幅器件選用功率承受能力較高的二極管來實(shí)現(xiàn)。

3）考慮到強(qiáng)電磁脈沖覆蓋的頻帶較寬，產(chǎn)生的干擾具有頻率選擇性，選擇干擾抑制器件或功率吸收元件也是十分重要的。可采用電阻器、電容器、電感器等無源器件組合進(jìn)行干擾信號的旁路、吸收、隔離、濾除和去耦。

2.1.2 元器件布局

為提高電磁防護(hù)能力，在選用加固器件的基礎(chǔ)上，還應(yīng)對元器件進(jìn)行合理布局，注意減少器件間的干擾和相互影響，增強(qiáng)電磁防護(hù)能力。作為一般的原則，主要有以下幾個(gè)方面。

1）按電路流程安排各功能器件的位置，使布局便于信號流通，并使信號盡可能保持一定的方向。

2）以核心器件為中心，圍繞它進(jìn)行布局[8]。

3）合理排列元器件。產(chǎn)生騷擾的元器件和敏感元件要盡量分開。低電平級和高電平級的元器件，低功率級和高功率級的元器件，應(yīng)按輸入和輸出方向順序排列，避免將高電平、高功率的信號耦合至低電平、低功率的器件，造成反饋騷擾。

4）盡可能縮短高頻下工作元器件連線，減小環(huán)路面積。

2.2 設(shè)備分系統(tǒng)級電磁防護(hù)

強(qiáng)電磁脈沖進(jìn)入車體內(nèi)，在設(shè)備連接線束上感應(yīng)出瞬時(shí)電壓和電流，進(jìn)而對終端設(shè)備產(chǎn)生影響。因而，在設(shè)備分系統(tǒng)級，主要對互連線束及設(shè)備接口進(jìn)行防護(hù)設(shè)計(jì)。

2.2.1 線纜防護(hù)

設(shè)備間互連線束一方面可起到天線的作用，接收外部的電磁干擾；另一方面起到傳導(dǎo)路徑的作用。由于導(dǎo)線之間存在較大的分布電容和互電感，外界干擾通過線束串?dāng)_的方式耦合到其他設(shè)備，對其他設(shè)備產(chǎn)生干擾。

1）線纜布局。外部電磁脈沖耦合進(jìn)車輛內(nèi)部線纜產(chǎn)生干擾，線纜上能量的耦合很大程度上取決于線纜的布局。一方面，應(yīng)該盡量減小線纜與外部強(qiáng)場源之間的耦合，盡量避免線纜穿過車體或結(jié)構(gòu)件上的開口、不連續(xù)搭接或非金屬結(jié)構(gòu)，將靠近外部的線纜就近依靠金屬殼體結(jié)構(gòu)良好接地。另一方面，布局時(shí)考慮減小線纜間的串?dāng)_耦合。由于車內(nèi)空間有限，無法滿足線纜拉開足夠間距的要求，致使電纜間耦合非常嚴(yán)重，因此，在線纜敷設(shè)時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：將線纜分為電源線、信號線和射頻線纜，不同類型線纜分開走線和捆扎，并盡量保留一定的敷設(shè)間距，減少敏感線纜間的平行布線；減小線纜的數(shù)量和長度，建議采用分布式布線；接地線應(yīng)盡量短；電臺的天線饋線應(yīng)單獨(dú)布線，并貼近車壁走線，盡量靠近電臺主機(jī)或天線調(diào)諧器，拉開與其他線纜的間距。

2）線纜屏蔽。為提高抗擾能力，裝備車輛一般采用屏蔽線，且屏蔽層良好接地。對于任務(wù)關(guān)鍵性設(shè)備的線束，如電控單元ECU線束，除采用屏蔽線外，還可進(jìn)行鎧裝。對于高頻信號傳輸線（如高速CAN 總線），可采用光纖或同軸電纜替代，增強(qiáng)信號傳輸?shù)目煽啃裕档碗姶琶}沖的干擾影響。

2.2.2 接口設(shè)計(jì)

對于電氣連接器，由于通常為塑料制品，即使與屏蔽線纜相連，也不具備屏蔽效能。可考慮為連接器加裝金屬屏蔽殼，或采用其他措施，與接插件電連接器插頭配合后，其屏蔽效能大于或等于相同長度屏蔽電纜的屏蔽性能。

2.3 整車系統(tǒng)級電磁防護(hù)

高場強(qiáng)電磁干擾信號可以通過天線、電源線、信號線、傳輸線等媒質(zhì)線性耦合到車輛內(nèi)部，破壞前端電子設(shè)備，也可以通過散熱孔、通風(fēng)孔等孔洞或縫隙耦合到車輛內(nèi)部，干擾或燒毀電子器件（微處理芯片和半導(dǎo)體器件等）和電路，使設(shè)備無法正常工作。

在整車級防護(hù)時(shí)，主要針對“前門”和“后門”效應(yīng)入手，通過改善車體的屏蔽完整性、天線布局以及接地設(shè)計(jì)來提高車輛的整體防護(hù)效能。

2.3.1 整車殼體屏蔽

在各種電磁防護(hù)措施中，最簡單有效的方式就是進(jìn)行屏蔽。金屬結(jié)構(gòu)的車體是一道有效屏障，對電磁波起到很好的防護(hù)作用。然而，屏蔽效能在更大程度上依賴于殼體結(jié)構(gòu)，即屏蔽體的完整性。基于功能和生存的需要，車輛設(shè)置了各種窗口，包括通風(fēng)窗、觀察窗、儀表安裝孔、縫隙、電纜孔等，破壞了屏蔽的完整性，電磁波通過這些縫隙、孔洞泄漏進(jìn)去[9]，直接作用于電子設(shè)備或元器件，造成設(shè)備狀態(tài)紊亂或損傷。

影響屏蔽效能的的主要因素包括：各種大型的開孔，如車窗、觀察窗等；各種通風(fēng)散熱孔；各種固定和活動的安裝縫，如艙蓋的結(jié)合縫等。如圖5所示。

提高整車殼體屏蔽效能是提高電磁防護(hù)能力的重要因素。在對車輛進(jìn)行外部結(jié)構(gòu)研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，殼體的孔洞及窗體是電磁耦合的主要部位，應(yīng)根據(jù)干擾電磁波的頻率和波長，合理設(shè)計(jì)開孔的尺寸，并對這些部位進(jìn)行重點(diǎn)屏蔽。另外，還應(yīng)考慮車體上線纜的防護(hù)設(shè)計(jì)。

2.3.2 天線布局

天線作為直接接收外界電磁能量的端口，是電磁脈沖“前門”耦合的主要途徑。裝備車輛車頂?shù)目臻g是有限的，不同功能、頻段天線間存在能量的相互耦合，由于天線是主動收發(fā)耦合部件，無法采用屏蔽方法，只有通過合理優(yōu)化天線布局，使互耦影響減到最小，降低干擾。主要考慮以下三個(gè)方面：采用天線合路器，減少天線數(shù)量，從而減小耦合的干擾大小；天線底座應(yīng)與車體表面進(jìn)行良好接地，降低天線的耦合干擾；天線進(jìn)入車體與通信等設(shè)備連接前，可以設(shè)置電涌保護(hù)器保護(hù)后再連接至設(shè)備[10]。

2.3.3 接地設(shè)計(jì)

裝備車輛接地系統(tǒng)由車體和電纜組成。80%的電磁兼容問題是由于電纜和接地網(wǎng)絡(luò)不合理造成的。首先，要盡可能多地設(shè)置接地點(diǎn)，將接地線盡量加粗；其次，對整車地線和電源電纜布局進(jìn)行電磁兼容優(yōu)化設(shè)計(jì)，合理布局；第三，確保大功率或強(qiáng)干擾源接地點(diǎn)的接地電阻足夠小，接地系統(tǒng)電纜應(yīng)盡量短，用搭接條直接與車體可靠連接，搭接條設(shè)計(jì)應(yīng)保證與兩連接體可靠連接。對于任務(wù)關(guān)鍵性系統(tǒng)，必須保證良好接地。

電纜線的屏蔽層接地也是非常復(fù)雜的問題，禁止設(shè)備電源負(fù)線接地與線纜屏蔽層接地共用同一接地點(diǎn)，需分別敷設(shè)。禁止設(shè)備電源負(fù)線通過殼體地接地。

3 電磁防護(hù)驗(yàn)證方法

通過之前的描述，分別從元器件級、設(shè)備分系統(tǒng)級、整車級探討了進(jìn)行電磁防護(hù)的方法。考慮到成本因素，進(jìn)行強(qiáng)電磁脈沖防護(hù)還應(yīng)從有效規(guī)避或局部防護(hù)兩個(gè)手段入手。針對不同關(guān)鍵性、不同功能的系統(tǒng)要分別予以考慮。

對于電磁防護(hù)效果的驗(yàn)證，國內(nèi)還欠缺具體的評估方法，需要參照國外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證和評估。基本方法是：通過技術(shù)手段構(gòu)建電磁干擾模擬環(huán)境，搭建整車系統(tǒng)測試平臺，建立試驗(yàn)方法、指標(biāo)要求進(jìn)行測試，從而對電磁干擾防護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，進(jìn)而為車輛總體電磁環(huán)境效應(yīng)試驗(yàn)驗(yàn)證技術(shù)研究創(chuàng)造條件，提升信息化裝備總體設(shè)計(jì)、試驗(yàn)驗(yàn)證能力，提高裝甲車輛在未來戰(zhàn)場復(fù)雜電磁環(huán)境中的生存能力。

3.1 科學(xué)選擇驗(yàn)證項(xiàng)目

首先定義裝備車輛的背景環(huán)境和威脅環(huán)境，給出干擾類型、干擾樣式、干擾量級及響應(yīng)機(jī)理，規(guī)定采購方和設(shè)計(jì)方認(rèn)可的環(huán)境定義、考核項(xiàng)目及設(shè)施方法，逐步開展試驗(yàn)考核。這是量化驗(yàn)證評估的基礎(chǔ)，也是一個(gè)難點(diǎn)，如何精確定義干擾環(huán)境還需持續(xù)開展研究。

針對強(qiáng)電磁脈沖干擾環(huán)境適應(yīng)性驗(yàn)證考核來說，對于不同的項(xiàng)目和干擾強(qiáng)度，產(chǎn)品將經(jīng)歷從干擾到毀傷的不同階段，防護(hù)設(shè)計(jì)的閾值直接關(guān)系到產(chǎn)品的生存性。對于一個(gè)特定的裝備來說，最終的考核項(xiàng)目和限值的選擇方法主要是參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來選擇。在標(biāo)準(zhǔn)不具體的情況下，需要重點(diǎn)考慮裝備戰(zhàn)技指標(biāo)、電磁干擾對功能的威脅程度、試驗(yàn)的可實(shí)現(xiàn)性和結(jié)果的可評估性，根據(jù)其功能特點(diǎn)和電磁干擾的影響程度來選擇具體考核項(xiàng)目和考核等級是非常重要的。

當(dāng)前，國內(nèi)主要采用試驗(yàn)測試的方法對整車系統(tǒng)的強(qiáng)電磁場防護(hù)設(shè)計(jì)措施進(jìn)行驗(yàn)證。根據(jù)強(qiáng)電磁場耦合進(jìn)整車系統(tǒng)的干擾途徑，主要通過兩種測試方法對防護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，即外部射頻電磁環(huán)境適應(yīng)性測試和電纜束瞬態(tài)傳導(dǎo)敏感度測試。

3.2 外部射頻電磁環(huán)境適應(yīng)性測試

外部射頻電磁環(huán)境適應(yīng)性測試是通過形成空間輻射場的方式對整車系統(tǒng)在高場強(qiáng)條件下的防護(hù)效能進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證和評估。

具體的驗(yàn)證方法是：由電場發(fā)生裝置產(chǎn)生規(guī)定場強(qiáng)的電場，通過天線將該電場輻射至受試車輛，考核其設(shè)備和線纜是否由于外部強(qiáng)輻射場的耦合形成干擾信號，使整車系統(tǒng)受到影響而產(chǎn)生敏感現(xiàn)象[11]，測試配置如圖6所示。

圖6 外部射頻電磁環(huán)境適應(yīng)性測試

測試中，應(yīng)選擇強(qiáng)電磁脈沖最易耦合進(jìn)整車系統(tǒng)的位置，如車輛結(jié)構(gòu)性孔縫（門縫、艙門以及縫隙、通風(fēng)窗等）、任務(wù)關(guān)鍵性設(shè)備和安全關(guān)鍵性設(shè)備位置處等，從而能夠更好地對各層防護(hù)效果進(jìn)行判斷。根據(jù)系統(tǒng)受強(qiáng)場干擾程度的不同，測試結(jié)果可以分為四種情況：干擾撤銷后能夠自行恢復(fù)正常的瞬時(shí)敏感現(xiàn)象（含未出現(xiàn)敏感現(xiàn)象）；工作失常，干擾撤銷后無人為干預(yù)下，無法自行恢復(fù)的敏感現(xiàn)象；關(guān)鍵器件性能下降或非關(guān)鍵器件失效現(xiàn)象；永久性毀損或損傷。結(jié)合試驗(yàn)中出現(xiàn)的敏感現(xiàn)象驗(yàn)證各層防護(hù)措施是否到位，從而對被測系統(tǒng)的強(qiáng)場防護(hù)設(shè)計(jì)作出評估。

外部射頻電磁環(huán)境適應(yīng)性測試能夠基本反映整車系統(tǒng)強(qiáng)電磁場的防護(hù)效能。目前的各型裝備車輛在進(jìn)行整車電磁兼容試驗(yàn)時(shí)，按照GJB 1389A的要求[12]，進(jìn)行外部射頻電磁環(huán)境適應(yīng)性測試的驗(yàn)證。對于強(qiáng)電磁脈沖而言，還應(yīng)進(jìn)一步研究其信號特征，修正施加場的功率幅值、干擾持續(xù)時(shí)間等。對于出現(xiàn)敏感現(xiàn)象的系統(tǒng)，逐層分析其防護(hù)設(shè)計(jì)是否已經(jīng)落實(shí)，對于未落實(shí)到位的防護(hù)措施，應(yīng)該進(jìn)行整改，并再次進(jìn)行驗(yàn)證，直至達(dá)到敏感度判據(jù)要求。

3.3 電纜束瞬態(tài)傳導(dǎo)敏感度測試方法

電纜束瞬態(tài)傳導(dǎo)敏感度測試是一種模擬電纜束電場感應(yīng)效應(yīng)的替代方法。通過模擬系統(tǒng)外部瞬態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的干擾在線纜上的耦合，考察設(shè)備承受感應(yīng)到互連電纜上的脈沖及阻尼正弦瞬變的能力，即可以對線纜的防護(hù)效能進(jìn)行評估。主要包括電纜束注入脈沖激勵傳導(dǎo)敏感度測試和電纜束及電源線阻尼正弦瞬變傳導(dǎo)敏感度測試。

具體的驗(yàn)證方法是：通過傳導(dǎo)注入的方法對整車安裝的電纜施加干擾（主要針對關(guān)鍵電子電氣系統(tǒng)或易耦合外部信號的部分），測試配置如圖7所示。

通過前面的研究，線纜是實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電磁場防護(hù)的重要環(huán)節(jié)。車輛中線束眾多，布局繁雜，僅依照GJB 151B[13]的方法對設(shè)備部件級進(jìn)行該項(xiàng)試驗(yàn)無法驗(yàn)證在整車集成后的防護(hù)效能，因此應(yīng)在整車系統(tǒng)中進(jìn)行該項(xiàng)測試，更加有效、全面地驗(yàn)證整車中線束的強(qiáng)場防護(hù)措施。在目前的各型車輛中進(jìn)行整車電磁兼容試驗(yàn)時(shí)進(jìn)行了該項(xiàng)測試，以驗(yàn)證系統(tǒng)線纜防護(hù)的性能。

3.4 驗(yàn)證結(jié)果的分級評估

對強(qiáng)電磁脈沖的防護(hù)設(shè)計(jì)進(jìn)行整車驗(yàn)證后，應(yīng)依據(jù)系統(tǒng)的重要程度、任務(wù)與安全關(guān)鍵性，對防護(hù)效果進(jìn)行分級評估，例如允許非關(guān)鍵系統(tǒng)在進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證時(shí)，發(fā)生一定的敏感現(xiàn)象。對于任務(wù)關(guān)鍵性、安全關(guān)鍵性系統(tǒng)要加嚴(yán)評估。

4 結(jié)語

信息戰(zhàn)已經(jīng)成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的主要特點(diǎn)，高場強(qiáng)輻射是現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中武器裝備最大的威脅之一，將會大大改變未來戰(zhàn)爭的樣式和戰(zhàn)術(shù)。為提高地面整車裝備在強(qiáng)電磁脈沖環(huán)境中的生存能力，應(yīng)當(dāng)繼續(xù)研究高場強(qiáng)條件下的分層電磁防護(hù)技術(shù)，逐層設(shè)計(jì)、逐層防護(hù)，并通過整車系統(tǒng)級電磁兼容試驗(yàn)對整車電磁防護(hù)效能進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證和分級評估，提升裝備在復(fù)雜電磁環(huán)境下的生存能力和作戰(zhàn)效能。

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Discussion on the Layered Protection and Verification Method for the Vehicle under the Condition of Intensive Electromagnetic Pulse

NIE Xiu-li, ZHAO Xiao-fan

(China North Vehicle Research Institute, Beijing 100072, China)

Objective Improve the ground equipment in strong electromagnetic pulse of the environment of survival ability, the high field strength under the condition of stratified electromagnetic protection technology. Methods The vehicle coupling way to the strong electromagnetic pulse interference, in consideration of vehicle survivability, functional task, under the premise of factors such as cost effectiveness, discussed from levels of components, equipment subsystem, the vehicle level method for electromagnetic shielding, and validation method is put forward. Results Is proposed based on hierarchical electromagnetic protection measures, this paper discusses the external electromagnetic environment adaptability test and the cable of the radio beam transient conduction sensitivity test validation method, etc. Conclusion To improve the ground equipment in strong electromagnetic pulse of the environment of survival ability, should continue to study under the condition of strong interference hierarchical electromagnetic protection technology, and through the vehicle test verifies the protective effectiveness..

intensive pulse interference; coupling; electromagnetic protection; vehicle verification

10.7643/ issn.1672-9242.2017.04.008

TJ811

A

1672-9242(2017)04-0036-06

2016-10-31；

2016-11-31

聶秀麗（1988—），女，山東人，工程師，主要從事車輛電磁兼容研究。