霍順超



摘 要 某型號雷達配套電源依據GJB151B-2003要求進行電磁兼容測試,結果發射類兩項均超標(CE102、RE102),根據測試結果曲線分析,進行了針對性整改處理,以滿足配套電源電磁兼容特性要求。整改后試驗結果表明,整改措施有效地解決了此類電源發射類超標問題,對類似產品的電磁兼容性設計也具有一定的指導意義。
關鍵詞 電磁兼容;發射;分析;整改;GJB51B-2003
1概述
某XX型雷達依據GJB151B-2003《軍用設備和分系統電磁發射和敏感度要求與測量》對該配套電源設備進行電磁兼容性摸底測試時,發射類項目CE102、RE102測試結果不達標。通過分析測試結果,制定了針對性電磁兼容整改措施,并對整改措施進行了驗證[1]。
2電磁兼容分析
2.1 CE102傳導發射分析
測試結果如圖1所示。
如圖1所示以68kHz為基率的諧波頻率點超標。該頻率初步分析為電源模塊AC/DC的開關頻率及其諧波。由于電源輸入端添加電源濾波器插入損耗不能滿足需求,在50kHz-10MHz頻段內無法有效抑制電源模塊AC/DC的開關頻率及其諧波產生的騷擾,導致傳導發射超標。
2.2 RE102輻射發射分析
測試結果如圖2、圖3、圖4所示。
從測試曲線來看68kHz為基率的諧波高于2MHz的頻率點超標,包括其他的雜亂頻率點超標,最高超出42dB。頻率初步分析為電源模塊AC/DC的開關頻率及其諧波和其他信號。
輻射超標有兩種可能:一種是設備外殼屏蔽性能不完善,比如連接器未與機殼有良好導電接觸,設備本身不導電,設備機殼與蓋板之間因為有縫隙而導致屏蔽不完善;另一種是由于設備內部器件(如電源模塊、功能模塊等)工作時產生的干擾較大,在輸入輸出端口未進行濾波處理,干擾通過線纜向空間輻射發射,導致設備電磁兼容試驗超標[2]。
3電磁兼容整改
3.1 CE102整改措施
CE102項目主要針對產品電源線上傳導干擾信號進行測試,因此我們重點對電源端進行排查。經查產品在電源輸入端電源濾波器不能滿足要求,基本可以肯定這是造成超標的最主要原因。
電源線的電磁騷擾模式分為兩種,一是共模干擾,二是差模干擾。對于共模干擾的抑制一般采用共模電感和共模電容進行吸收卸放,而差模干擾我們根據直流供電特性,采用差模電容進行吸收卸放。因此,在結合電源的工作頻率后,設計出專業的電源濾波器。
針對電源的供電需求和特點,設計了專業的電源濾波器。并對產品機殼與電源濾波器之間進行導電處理,保障電源濾波器機殼大面積接地。
3.2 RE102整改措施
RE102項目主要針對設備和設備外接電纜上的輻射發射干擾信號進行測試,因此,重點排查產品機殼縫隙、電纜屏蔽效果和電源線上的干擾。使用近場探頭對產品和線纜進行定位,發現電源線上有2~400MHz對應的超標頻點,機殼縫隙有400MHz以上對應的超標頻點。
機箱中有很多的開口如顯示窗口、按鍵、連接器、蓋板等都應采用電磁兼容屏蔽措施,顯示窗口采用導電玻璃進行屏蔽,按鍵采用屏蔽按鍵,連機器與殼體安裝面應導電并適用導電襯墊,蓋板與箱體密封采取導電密封條等措施。
電纜由于具有天線效應是電場輻射發射泄漏主要途徑,設備內部應盡量減少電纜的連接長度。設備外部的電纜應采用屏蔽電纜并與連接器360度可靠接地形成屏蔽閉環[3]。
4整改效果驗證
4.1 CE102整改后測試結果
設備加入專業設計的電源濾波器后,電源線上的傳導干擾頻率被抑制,并且有25dB的余量。
4.2 RE102整改后測試結果
通過整改后設備的RE102測試完全滿足軍標要求。
5結束語
電子設備實現電磁兼容性,主要有兩種措施,一是屏蔽,切斷干擾源在空間的傳播途徑;二是將干擾信號濾除,抑制干擾源,切斷線路傳播途徑以達到電磁兼容的目的。本方案中,采用切斷線路傳播途徑技術,對干擾源信號、電源系統輸入、輸出端進行濾波處理,濾除電磁干擾。同時對電源外殼、線纜處做屏蔽處理,降低設備通過空間縫隙輻射對其他設備造成影響,大大提高設備的抵抗電磁干擾的能力,也可以有效降低對外界的電磁干擾。
參考文獻
[1] 鄭軍奇.EMC電磁兼容設計與測試案例分析[M].北京:電子工業出版社,2010:59.
[2] 朱文立,陳燕,肖猛,等.電磁兼容設計與整改對策及案例分析[M].北京:電子工業出版社,2012:112.
[3] 郝曉冬,喬恩明.電源系統電磁兼容設計與應用[M].北京:中國電力出版社,2007:73.