顏世東

（91404部隊91分隊，秦皇島 066000）

機動型電磁兼容測試系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)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(guān)注的重點。電磁兼容測試結(jié)果還是裝備整體設(shè)計整改和性能評估不可或缺的數(shù)據(jù)支撐。目前常規(guī)的電磁兼容系統(tǒng)測試存在重量和體積大、自動化差等不足。為有效解決系統(tǒng)性電磁兼容問題，本文探討設(shè)計一種機動型便攜式的電磁兼容測試系統(tǒng)。

電磁兼容外場測試系統(tǒng)設(shè)計

引言

由于精密儀器、計算機技術(shù)和元器件集成等高新技術(shù)的飛躍式發(fā)展，軍用電子裝備的電磁干擾問題對其可靠性、穩(wěn)定性影響愈加明顯。在現(xiàn)代戰(zhàn)場上電磁輻射的武器裝備多、頻譜使用寬、頻率密度大，在戰(zhàn)場環(huán)境中造成友鄰武器系統(tǒng)間電磁干擾（EMI）的概率不斷增大。當(dāng)兩個用頻相似的系統(tǒng)或裝備以足夠接近的頻率和間距運行時就會出現(xiàn)電磁干擾。其對武器系統(tǒng)性能和可靠性所造成的惡劣影響將會對戰(zhàn)場指揮和武器打擊產(chǎn)生難以估量的影響，例如電磁信息不準(zhǔn)確、無法探測敵方目標(biāo)、引信過早點火、飛機飛行失控和制導(dǎo)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(tǒng)需求解析與設(shè)計

以某型設(shè)備為例，項目依據(jù)HJB34A-2007《XX電磁兼容性規(guī)范》、HJB237-2001《XX電磁兼容性試驗方法》和GJB1389A-2005《系統(tǒng)電磁兼容性要求》［1］，在其研制調(diào)試、鑒定試驗或者服役中的某個階段，進(jìn)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(huán)境測量：磁場、艙室內(nèi)電磁環(huán)境電平、露天區(qū)人員活動部位電場、電引爆武器安裝部位電場、燃油作業(yè)區(qū)電場、露天設(shè)備安裝部位電場；

（2）電網(wǎng)傳導(dǎo)發(fā)射：交流電網(wǎng)電壓波形畸變率、直流電網(wǎng)紋波系數(shù)、電網(wǎng)傳導(dǎo)干擾、電網(wǎng)尖峰信號傳導(dǎo)發(fā)射；

（3）安裝質(zhì)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(yīng)電壓、天線間隔離度；

（5）互調(diào)干擾；

（6）發(fā)射控制；

（7）微波漏能；

（8）金屬體感應(yīng)電壓；

（9）發(fā)發(fā)和收發(fā)頻率最小間隔；

（10）綜合干擾。

2　測試系統(tǒng)構(gòu)建

機動型便攜式電磁兼容測試系統(tǒng)主要由控制單元、控制總線及測量設(shè)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(tǒng)基于混合總線設(shè)計，以LAN總線為主、PXIe總線及USB總線為輔?？刂茊卧窍到y(tǒng)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(shè)備進(jìn)行程控，完成測試。

圖1　機動型便攜式電磁兼容測試系統(tǒng)組成框圖

3　測試系統(tǒng)使用方法

為考核某型設(shè)備上各分系統(tǒng)在待機、工作狀態(tài)以及整體在船載狀態(tài)下的背景電磁環(huán)境，需要根據(jù)不同的環(huán)境特點進(jìn)行類別劃分從而區(qū)別測試。主要分為磁場、區(qū)域電磁環(huán)境、內(nèi)部電磁環(huán)境、露天區(qū)人員活動部位場強、武器安裝部位場強、燃油作業(yè)區(qū)場強、露天設(shè)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(shè)備消磁系統(tǒng)、大功率電源、用電設(shè)備及電網(wǎng)產(chǎn)生的磁場符合性。使用手持式磁場測量儀進(jìn)行測試，通過通信線纜將數(shù)據(jù)實時返回數(shù)據(jù)庫進(jìn)行記錄。

3.2區(qū)域電磁環(huán)境測試

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

3.3內(nèi)部電磁環(huán)境測試

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

3.4露天區(qū)人員活動部位場強測試

在露天區(qū)域，發(fā)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(qū)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(shù)據(jù)采集，測試軟件通過程控系統(tǒng)控制場強計將實時接收到的電場幅度數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)庫進(jìn)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(huán)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(shè)備上安裝的內(nèi)部裝有電引爆的炸藥、推進(jìn)器和點火元件等的武器系統(tǒng)、安全和應(yīng)急設(shè)備以及其他輔助設(shè)備，其測試機理及設(shè)備配置與3.4相同。

3.6燃油作業(yè)區(qū)場強

測試主要用來考核大功率設(shè)備發(fā)射時燃油相關(guān)的作業(yè)區(qū)附近場強符合性，適用于為燃油作業(yè)設(shè)立的裝卸孔、口以及露天燃油堆放區(qū)域。其測試機理及設(shè)備配置與3.4相同。

3.7露天設(shè)備安裝部位場強

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

4　結(jié)束語

未來，隨著武器裝備作戰(zhàn)任務(wù)和作戰(zhàn)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(fù)雜的電磁環(huán)境，電磁兼容問題會日益突出［3］。因此，應(yīng)及早樹立武器裝備電磁兼容頂層規(guī)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(xué)、靈活、機動的測試手段，使武器裝備電磁兼容工作實現(xiàn)科學(xué)化管理，為提高電子裝備的電磁兼容性水平奠定基礎(chǔ)。

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

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

［3］張志新.水面艦艇編隊電磁兼容頂層設(shè)計與規(guī)劃探討［J］.艦船科學(xué)技術(shù)，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