北方聯(lián)創(chuàng)通信有限公司 陳六筏 王萬停

1 引言

電磁兼容性是指設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)在共同的電磁環(huán)境中能一起執(zhí)行各自功能的共存狀態(tài)[1]。包括以下兩個(gè)方面：

（1）設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)在預(yù)定的電磁環(huán)境中運(yùn)行時(shí)，可按規(guī)定的安全裕度實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的工作性能、且不因電磁干擾而受損或產(chǎn)生不可接受的降級；

（2）設(shè)備、分系統(tǒng)、系統(tǒng)在預(yù)定的電磁環(huán)境中正常地工作且不會給環(huán)境(或其他設(shè)備)帶來不可接受電磁干擾。

傳導(dǎo)干擾是指沿著導(dǎo)體傳輸?shù)牟幌Ｍ械碾姶拍芰縖1]。電磁兼容性的一個(gè)重要分面就是傳導(dǎo)敏感度，用以考核設(shè)備抗傳導(dǎo)干擾的能力。

部隊(duì)通信由于采用非屏蔽的野戰(zhàn)被復(fù)線，如果通信設(shè)備抗傳導(dǎo)干擾能力不強(qiáng)，對傳導(dǎo)干擾信號敏感，出現(xiàn)設(shè)備復(fù)位、功能喪失或性能降低等敏感現(xiàn)象，則表明設(shè)備的電磁兼容性不滿足要求，產(chǎn)品不能交會使用。

為考核裝備是否滿足規(guī)定的電磁兼容性傳導(dǎo)敏感度要求，電磁兼容性檢測機(jī)構(gòu)會按照《GJB151B-2002 軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求與測量》的相關(guān)要求進(jìn)行檢測。對于使用野戰(zhàn)被復(fù)線作為信號傳輸介質(zhì)的設(shè)備，要在與其通信接口相連的被復(fù)線上按GJB151-2002中CS114[2]4kHz～400MHz電纜束注入傳導(dǎo)敏感度、CS115[2]線纜束注入脈沖激勵(lì)傳導(dǎo)敏感度、CS116[2]10kHz～100MHz電纜和電源線阻尼正弦瞬態(tài)傳導(dǎo)敏感度規(guī)定的方法施加干擾信號，模擬其它互連設(shè)備的傳導(dǎo)干擾信號，檢驗(yàn)設(shè)備是否敏感。如果沒有針對性的進(jìn)行抗傳導(dǎo)干擾設(shè)計(jì)，由于野戰(zhàn)被復(fù)線是非屏蔽線，很容易感應(yīng)電磁干擾信號并傳輸至設(shè)備內(nèi)部，對敏感電路形成干擾。裝備出現(xiàn)傳導(dǎo)干擾敏感現(xiàn)象，則不能通過CS114、CS115、CS116檢測。

2 CS114、CS115、CS116干擾機(jī)理

根據(jù)GJB151B-2013，電磁兼容性檢測項(xiàng)目CS114、CS115、CS116的干擾機(jī)理相同，都是將卡鉗夾在被測野戰(zhàn)被復(fù)線上（見圖1），再在卡鉗上通以變化的電流以形成傳導(dǎo)干擾，所不同的是施加的信號頻率、波形、強(qiáng)度不同。

圖1 干擾信號注入方法

施加的干擾電流I在注入卡鉗中產(chǎn)生變化的磁場，變化磁場在非屏蔽被復(fù)線上產(chǎn)生感應(yīng)電流I1，感應(yīng)電流流入設(shè)備內(nèi)部電路，對設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)電路形成干擾，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部電路抗干擾不強(qiáng)時(shí)，產(chǎn)生敏感現(xiàn)象，出現(xiàn)性能下降，不能通過CS114、CS115、CS116檢測。

3 設(shè)計(jì)措施

從公式(1)可以看出，進(jìn)行CS114、CS115、CS116項(xiàng)目檢測時(shí)，會在被復(fù)線上產(chǎn)生共模感應(yīng)電流，感應(yīng)電流與負(fù)載阻抗成反比，也就是說，為了使感應(yīng)電流衰減使其不對設(shè)備電路形成干擾，必須盡量增大設(shè)備被復(fù)線接口的輸入阻抗。

由于設(shè)備通信通過被復(fù)線進(jìn)行信號傳輸，被復(fù)線上傳輸?shù)氖遣钅Ｕ{(diào)制信號，而CS114、CS115、CS116項(xiàng)目檢測時(shí)通過卡鉗注入的干擾信號最終在復(fù)復(fù)線上感應(yīng)出共模干擾信號，要對共模信號進(jìn)行抑制，采用共模電感（見圖2）是比較理想的設(shè)計(jì)措施。

圖2 共模電感結(jié)構(gòu)及抑制共模信號原理

共模電感是在同一磁體上同向并繞的電感，從圖2可以看出，對于共模干擾電流，磁環(huán)上兩個(gè)線圈產(chǎn)生的磁場是同方向的，磁場加強(qiáng)，形成較大的電感，阻礙高頻電流通過，即對高頻電流有較大的衰減作用。而對于差模電流，磁環(huán)上兩個(gè)線圈產(chǎn)生的磁場是反方向的，互相抵消，此時(shí)不產(chǎn)生電感，即對差模信號（有用的傳輸信號）無衰減作用。

CS114、CS115、CS116檢測項(xiàng)目中施加的干擾信號頻率達(dá)100MHz以上，由于共模電感的繞組間存在寄生電容，共模電感對高頻共模干擾信號的阻抗變低，衰減作用減弱。因此，還應(yīng)采取其它方法衰減被復(fù)線上的高頻干擾信號。

磁珠在低頻時(shí)幾乎沒有阻抗，但在高頻時(shí)有很高的阻抗，正好彌補(bǔ)共模電感在高頻時(shí)阻抗下降的缺點(diǎn)?？紤]到裝備通過野戰(zhàn)被復(fù)線進(jìn)行通信時(shí)，其傳輸?shù)男盘枎捵畲罂蛇_(dá)8MHz，選擇磁珠時(shí)應(yīng)選10MHz抗低于20Ω的磁珠，高頻阻抗大于200Ω的磁珠，否則有可能影響低頻傳輸信號的通信距離。圖3所示中磁珠B比磁珠A更適合采用被復(fù)線通信的設(shè)備。

圖3 磁珠阻抗曲線

根據(jù)以上分析及針對多個(gè)設(shè)備的檢測試驗(yàn)結(jié)果，通信設(shè)備的被復(fù)線輸出接口串聯(lián)（如圖4所示）的電路后，設(shè)備能較好地通過CS114、CS115、CS116檢測。此電路對設(shè)備的電場輻射敏感度、電場輻射發(fā)射也有較好的改善作用。

圖4 抗CS114、CS115、CS116傳導(dǎo)干擾電路

4 結(jié)束語

通過對基于野戰(zhàn)被復(fù)線通信的電磁兼容性抗傳導(dǎo)干擾研究與實(shí)施，采取以上措施后，裝備能容易通過電磁兼容性CS114、CS115、CS116檢測，節(jié)省了因多次整改、重復(fù)檢測的時(shí)間和費(fèi)用，保證裝備滿足其電磁兼容性要求。

引文

①GJB 72A-2002 電磁干擾和電磁兼容性術(shù)語[S].總裝備部軍標(biāo)出版發(fā)行部,2003.

②GJB 151B-2013 軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求與測量[S].總裝備部軍標(biāo)出版發(fā)行部,2013.