国外L频段航空电子设备电磁兼容设计分析及启示
航空航天领域的航空器电磁兼容性研究
航空航天领域的航空器电磁兼容性研究航空航天领域的航空器电磁兼容性研究对于确保飞机、导弹、卫星等航空器的安全运行至关重要。
随着现代航空航天技术的不断发展，电子设备在航空器中的应用越来越普遍，这也给航空器电磁兼容性带来了更大的挑战。
本文将重点探讨航空器电磁兼容性的研究内容、方法和应用，以及相关领域的最新进展。
一、航空器电磁兼容性研究的重要性航空器在飞行过程中会遭遇到各种电磁波干扰源，如雷电放电、电力线磁场、通信信号等。
这些干扰源可能对航空器内部的电子设备产生不利影响，导致设备失效或性能下降，进而威胁航空器的正常运行和乘客的安全。
因此，研究航空器电磁兼容性成为确保航空安全的重要课题。
二、航空器电磁兼容性研究的内容1. 电磁干扰源的分析和建模：研究人员需要对飞行过程中可能遭遇到的各种电磁干扰源进行精确的分析和建模。
这包括对雷电放电、电力线磁场等自然电磁干扰源以及导弹发射、雷达设备等人工电磁干扰源的研究。
2. 电磁辐射和敏感度的测试和评估：通过开展电磁辐射和敏感度的测试和评估，研究人员可以了解航空器设备在电磁环境中的表现。
这可以通过实验室测试和飞行试验相结合的方法来完成。
3. 电磁保护和抗干扰设计：根据对电磁干扰源和设备敏感度的评估结果，研究人员可以制定相应的电磁保护和抗干扰设计方案。
这包括使用屏蔽技术、滤波器、抑制器等手段减小电磁辐射和提高设备的抗干扰能力。
4. 电磁兼容性验证和认证：在航空器电磁兼容性研究完成后，需要对设备进行兼容性验证和认证。
这可以通过实验室测试和国际标准认证等手段来完成，确保航空器设备达到相关的电磁兼容性标准和要求。
三、航空器电磁兼容性研究的方法1. 数值模拟方法：利用计算机仿真软件，可以对电磁干扰源和设备进行数值模拟，预测其在电磁环境中的行为。
这种方法具有成本低、周期短等优势，可以快速评估电磁兼容性问题。
2. 实验测试方法：通过在实验室或飞行试验中对航空器电子设备进行测试，可以直接获取设备在电磁环境中的性能数据。
航天器电磁兼容性设计的关键技术
航天器电磁兼容性设计的关键技术在当今高度发达的航天领域，航天器的电磁兼容性设计至关重要。
电磁兼容性（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。
对于航天器而言，良好的电磁兼容性设计是确保其在复杂的太空电磁环境中稳定运行、可靠通信以及准确执行任务的关键。
首先，我们要明白航天器所处的电磁环境极其复杂。
太空不仅有来自太阳的高能粒子辐射、宇宙射线，还有地球磁场以及其他天体产生的各种电磁辐射。
同时，航天器内部众多的电子设备在工作时也会产生电磁辐射。
这些电磁干扰源相互作用，可能导致航天器的电子系统出现故障，影响其性能甚至危及整个任务的成败。
那么，在航天器电磁兼容性设计中，有哪些关键技术呢？屏蔽技术是其中一项重要手段。
通过使用导电材料，如金属，将敏感的电子设备包裹起来，形成一个屏蔽罩，可以有效地阻挡外部的电磁辐射进入，同时也能防止内部的电磁辐射向外泄漏。
这种屏蔽可以是整体的，也可以是局部的，根据具体的设备和电磁环境需求而定。
比如，对于一些关键的控制系统，可能需要采用多层屏蔽，以提供更高的屏蔽效能。
滤波技术在电磁兼容性设计中也不可或缺。
滤波器可以阻止特定频率的电磁干扰通过，从而保证有用信号的纯净。
在航天器的电源系统、通信系统等中，都会使用各种类型的滤波器，如低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
例如，在电源输入端安装电源滤波器，可以抑制电源线上的高频噪声，防止其对航天器的电子设备造成干扰。
接地技术同样关键。
良好的接地系统可以为电磁干扰提供一个低阻抗的泄放路径，从而降低电磁干扰的影响。
在航天器中，接地的方式和位置需要精心设计，以确保各个电子设备之间的电位平衡，避免产生地环路和共模干扰。
此外，还需要考虑航天器在不同工作状态下，如发射阶段、在轨运行阶段等，接地系统的稳定性和可靠性。
布线与线缆管理也是一个重要环节。
航天器内部的线缆众多，如果布线不合理，线缆之间可能会产生电磁耦合，导致干扰。
航空航天工程师在航空航天电磁兼容设计中的挑战与创新
航空航天工程师在航空航天电磁兼容设计中的挑战与创新电磁兼容（EMC）在航空航天工程中扮演着重要的角色，它确保了飞行器的电子设备和系统在电磁环境中能够相互协调地工作。
作为航空航天工程师，面临着诸多挑战，需要在设计过程中不断创新，以确保飞行器的电磁兼容性。
本文将探讨航空航天工程师在电磁兼容设计中所面临的挑战和创新的解决方案。
一、电磁兼容设计中的挑战航空航天电磁兼容设计面临着许多技术挑战，以下列举几个关键方面。
1.1 高强度电磁辐射航空航天器在飞行过程中常常会遇到高强度电磁辐射，如雷电等。
这些突发的电磁波会对飞行器的电子设备和系统产生干扰，甚至损坏。
因此，航空航天工程师需要设计屏蔽设备和系统，以防止外部电磁辐射的干扰。
1.2 复杂且瞬时变化的电磁环境航空航天器在不同的飞行阶段，如起飞、飞行和降落，会处于不同的电磁环境中。
这些环境可能包括雷达信号、通信信号和其他电子设备的干扰。
航空航天工程师需要了解不同的电磁环境，并在设计中考虑到这些环境的变化。
1.3 多层次电磁兼容设计航空航天器的电磁兼容设计需要从整个飞行器的层面进行考虑。
从总体电磁兼容设计到亚系统和设备的设计，都需要协调一致。
同时，航空航天工程师还需要与不同团队合作，确保系统和设备之间的电磁兼容性。
二、航空航天工程师的创新解决方案在面对以上挑战时，航空航天工程师不断创新，提出了一些解决方案来改善电磁兼容设计。
2.1 先进的屏蔽技术航空航天工程师利用先进的屏蔽技术来抵御外界电磁辐射的干扰。
这些技术包括采用导电材料制造屏蔽罩和屏蔽层，并合理布置屏蔽设备和系统，以最大限度地减少外部干扰。
2.2 优化的电磁兼容建模和仿真工具为了更好地理解和解决电磁兼容问题，航空航天工程师使用了各种建模和仿真工具。
这些工具可以模拟不同的电磁环境，并评估设计的电磁兼容性。
通过优化这些模型和仿真工具，工程师能够更精确地预测和改进设计。
2.3 多学科团队合作电磁兼容设计需要不同学科的工程师共同合作。
航空航天电子设备的电磁兼容性设计与验证方法
航空航天电子设备的电磁兼容性设计与验证方法航空航天领域中的电子设备扮演着至关重要的角色，然而，由于严苛的工作环境条件和电磁干扰的存在，需要对这些设备进行电磁兼容性的设计与验证。
本文将全面介绍航空航天电子设备的电磁兼容性设计与验证方法。
一、电磁兼容性设计方法电磁兼容性设计旨在保证电子设备在各种工作环境中的稳定性和可靠性。
以下是航空航天电子设备的电磁兼容性设计方法：1. 了解工作环境特征首先，了解航空航天电子设备将要工作的环境特征是至关重要的。
航空航天领域存在各种不同的环境特征，如高温、低温、高气压、低气压等，这些环境特征会对电子设备的性能产生影响，需要在设计中考虑进去。
2. 优化电路布局良好的电路布局可以减少电磁辐射和电磁敏感性。
在设计电子设备时，应尽量将高频电路和低频电路分离布局，避免信号线交叉和环行区域的产生。
此外，还应合理规划电源线和地线的走向和布局。
3. 选择合适的滤波器和隔离器在设计中引入滤波器和隔离器可以有效地减少电磁干扰。
滤波器可以过滤掉高频噪声，而隔离器可以阻断传导和辐射的电磁波。
选择适当的滤波器和隔离器，并将其合理布置在电路中，可以保障设备的电磁兼容性。
4. 地线设计地线在电磁兼容性设计中起着非常重要的作用。
良好的地线设计可以降低电磁辐射和电磁敏感性。
需要注意的是，地线应尽量短且粗，避免与其他信号线或电源线交叉。
此外，还应选择合适的地线连接位置，保证设备的安全性和可靠性。
二、电磁兼容性验证方法电磁兼容性验证是确保电子设备符合特定标准和规范的重要手段。
以下是航空航天电子设备的电磁兼容性验证方法：1. 辐射发射测试辐射发射测试是评估设备辐射电磁波程度的方法。
在测试中，设备将被放置在一个被称为“无线电静噪室”的特殊环境中，使用专用的测试仪器和设备对其进行检测。
通过测试结果可以判断设备是否满足辐射发射的标准要求。
2. 敏感性测试敏感性测试是评估设备对外部电磁干扰的抵抗力能力的方法。
在测试中，设备将被放置在一个被称为“电磁催化室”的特殊环境中，使用专用的测试仪器和设备对其进行检测。
航空航天器电磁兼容性研究与优化
航空航天器电磁兼容性研究与优化
航空航天器电磁兼容性研究与优化
随着航空航天技术的不断发展，电子设备在航空航天器中的应用越来越广泛，而电磁兼容性问题也日益突出。
因此，对航空航天器电磁兼容性进行研究和优化显得尤为重要。
首先，什么是电磁兼容性？简单来说，电磁兼容性是指各种电子设备之间以及电子设备与外部环境之间互相影响的能力。
在航空航天器中，由于电子设备数量众多、功率大、频率高，因此电磁兼容性问题尤为突出。
那么，为什么需要进行电磁兼容性研究和优化呢？首先，电磁干扰会导致电子设备工作不稳定、失效甚至损坏，从而影响整个航空航天器的安全性和可靠性；其次，电磁干扰还会对其他设备和系统产生影响，甚至会对通讯、导航等关键系统造成严重影响。
那么如何进行航空航天器电磁兼容性研究和优化呢？首先，需要进行电磁环境分析，了解航空航天器所处的电磁环境特点，包括频率范围、幅度、时变特性等。
其次，需要进行电磁场仿真分析，通过计算机模拟得到各个设备之间的电磁相互作用情
况。
最后，需要进行实验验证，通过实验数据对仿真结果进行验证和修正。
除了以上方法外，还可以采取一些优化措施来提高航空航天器的电磁兼容性。
例如，在设计阶段就采用抗干扰设计原则，选择抗干扰性能好的元器件和材料；在装配阶段对设备进行屏蔽处理和接地处理；在使用阶段对设备进行定期检测和维护等。
总之，航空航天器电磁兼容性是一个综合性问题，需要从多个方面进行研究和优化。
只有加强对电磁兼容性的研究和优化，才能确保航空航天器的安全性和可靠性，为人类探索宇宙提供有力保障。
浅谈飞机电传飞控系统的电磁兼容性设计
浅谈飞机电传飞控系统的电磁兼容性设计简要介绍了电传飞控系统所处的电磁环境，详细介绍了电传飞控系统预防电磁干扰可以采取的一些措施，以使系统满足GJB及CCAR-25-R4中对电磁兼容的要求，同时为其他机型电传飞控系统的电磁兼容设计提供一定参考。
标签：FCS 电磁兼容（EMC）电磁干扰1 引言随着电子技术的飞速发展以及飞机飞行高度、速度的不断提高，传统机械式操纵系统逐渐被电传飞控系统取代。
与传统机械式操纵系统不同，电传飞控系统将采集的驾驶员输入指令转换成电信号后经过系统控制律的解算再输出给舵面伺服作动系统，驱动舵面按照指令要求偏转。
由于电传飞控系统采取的是电信号控制，控制信号极易受到来自系统内部或外部产生的电磁干扰影响，干扰严重时会导致设备失效或系统失效，进而引发严重的事故，因此电传飞控系统的电磁兼容设计显得尤其重要。
2 电磁兼容相关术语及其含义系统：由两个或两个以上设备或分系统组成，具有特定结构和功能的有机整体。
电磁兼容：设备（系统、分系统）在共同的电磁环境中共存且互不影响。
电磁骚扰：能引起装置、设备或系统性能降低的电磁现象。
电磁干扰：电磁骚扰引起的设备、传输通道或系统性能的下降。
3 电传飞控系统所处电磁环境分析根据飞机的运行环境，电传飞控系统的干扰包括飞机外部干扰及飞机内部电磁环境干扰。
外部干扰主要来自飞行时遇到的各种自然现象，以及人工修建的高强度无线电发射机;飞机内部电磁环境干扰主要来自沿导线传输的电磁干扰、电子设备之间的电磁干扰以及继电器、开关等电气设备产生的电磁干扰等。
干扰源必须通过某种传播途径才能到达受干扰设备，传播的途径主要是导线的传导辐射和空间辐射。
根据波音公司的统计资料，飞机上发生的所有电磁干扰中，有6成是通过导线耦合的，2成是由电磁辐射激励的，剩下的是由地线、电流等耦合产生的。
4 电传飞控系统电磁兼容性设计分析电传飞控系统是飞机的神经系统，控制飞机达到各种运动效果，完成飞行任务，是飞机非常重要的组成部分。
航空电子设备高温环境下的电磁兼容性研究
航空电子设备高温环境下的电磁兼容性研究在航空电子设备高温环境下的电磁兼容性研究中，我们探讨了电子设备在高温环境下的电磁兼容性问题以及相应的解决方案。
本文旨在提供关于高温环境下航空电子设备电磁兼容性研究的综述和分析。
航空电子设备在飞行过程中面临着极端温度条件和复杂电磁环境的挑战。
高温环境下，设备内部元件的导热和散热性能会受到限制，可能导致设备失效或性能降低。
同时，强电磁辐射环境也会对设备造成干扰，引起电磁兼容性问题。
因此，研究高温环境下电子设备的电磁兼容性显得极为重要。
首先，为了解决设备在高温环境下的导热和散热问题，可以采用合适的材料和散热设计。
选择导热性能优良的材料，优化散热设计，提高设备的导热性能和散热效果，减少温度对设备的影响。
此外，可以采用风冷、水冷等方式进行主动散热，提高设备的整体工作温度范围。
其次，为了解决高温环境下设备的电磁兼容性问题，可以采用屏蔽技术和滤波器技术。
屏蔽技术可以有效地阻隔外部电磁辐射对设备的影响，减少干扰源。
可针对特定频段的干扰源采取合适的屏蔽措施，如金属屏蔽罩、屏蔽隔板等。
滤波器技术可以对电源线、信号线等进行滤波处理，减少电磁辐射的影响，提高设备的电磁兼容性。
此外，测试和评估是研究航空电子设备高温环境下电磁兼容性的重要环节。
可以设计合适的测试方案和评估指标，对设备在高温环境下的电磁兼容性进行全面的实验测试。
通过测试和评估结果，可以得出设备在高温环境下的电磁兼容性问题，并针对问题提出相应的改进措施。
总之，航空电子设备在高温环境下的电磁兼容性研究是一项复杂而重要的工作。
在面对高温环境时，导热散热和电磁兼容性是需要重点关注的方面。
通过选用合适的材料和设计合理的散热方案，可以有效解决设备在高温环境下的导热和散热问题。
采用屏蔽技术和滤波器技术，可以有效减少外部电磁辐射对设备的干扰。
测试和评估是研究过程中不可或缺的环节，可以帮助进一步分析设备在高温环境下的电磁兼容性问题。
相信未来的研究和技术改进会进一步提升航空电子设备在高温环境下的电磁兼容性，从而更好地满足航空飞行的需求。
航空航天工程师在航空航天电磁兼容设计中的挑战与创新
航空航天工程师在航空航天电磁兼容设计中的挑战与创新航空航天领域的发展离不开电子技术的应用，而电磁兼容（Electromagnetic Compatibility，EMC）设计则是确保航空航天系统内部各个设备正常运行、相互不干扰的重要保障。
作为航空航天工程师，面对不断增长的电子设备数量和频谱资源的有限性，他们在电磁兼容设计中面临着一系列的挑战与创新。
一、射频干扰的挑战与创新在航空航天领域中，大量的无线电频率设备以及雷达和通信设备等射频设备的广泛应用，使得射频干扰成为电磁兼容设计中的主要挑战之一。
航空航天工程师需要采取措施来降低设备之间的射频干扰，以确保各个设备的正常运行。
面对射频干扰的挑战，航空航天工程师不断创新，采用先进的电磁屏蔽技术，如金属屏蔽、波导屏蔽等，来减小设备之间的电磁相互影响。
此外，他们还通过频谱管理的方法，合理规划和分配无线电频率资源，以减少设备之间的频谱冲突，降低射频干扰的产生。
二、地面污染与电磁辐射的挑战与创新航空航天领域中的地面设施在保障航空航天任务的同时，也带来了地面污染和电磁辐射的问题。
大量的设备和电子设备的集中使用，会产生电磁辐射，并对环境产生一定的污染。
面对地面污染和电磁辐射的挑战，航空航天工程师不断进行创新设计。
他们采用环境监测和控制系统，对地面设施的电磁辐射进行实时监测，并采取措施来减少辐射对周围环境的影响。
同时，他们还致力于研发新型环保材料和技术，以减少地面污染，保护生态环境。
三、航空航天器对电磁环境的挑战与创新航空航天器在飞行过程中会接受来自电磁信号源的辐射，同时也会向外部环境辐射电磁信号。
航空航天工程师需要面对航空航天器对电磁环境的挑战，确保航空航天器和周围环境之间的电磁兼容性，防止航空航天器对其他设备产生干扰。
为了应对这一挑战，航空航天工程师积极开展创新研究。
他们提出了屏蔽和隔离技术，通过在航空航天器内部设置屏蔽和隔离结构，减少内部设备之间的互相干扰，同时也减少航空航天器对外部环境的干扰。
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国外L频段航空电子设备电磁兼容设计分析及启示作者：何进来源：《现代电子技术》2010年第03期摘要:介绍了国外工作于960～1 215 MHz L频段航空电子设备的信号特点,对可能存在的诸多电磁兼容问题进行了分析,综合采取了频分多址、时分多址、码分多址、扩频及频带滤波等电磁兼容技术,降低了设备的电磁干扰,提高了设备的抗干扰能力,从国外设备的长期使用来看,这些技术非常成功有效。
简要介绍了我国现阶段L频段设备情况,给出了四点启示,以供广大读者参考。
关键词:L频段;航空电子设备;电磁兼容设计;电磁干扰中图分类号:TN973;TN966 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)03-023-06Analysis and Enlightenment of Electromagnetic CompatibilityDesign in the Foreign L Frequency Band AvionicsHE Jin(Southwest China Institute of Electronic Technology,Chengdu,610036,China)Abstract:Signal characteristics in the 960～1 215 MHz L frequency band foreign avionics are introduced,the possible electromagnetic compatibility problems are analysed,technologies of FDMA,TDMA,CDMA,spread spectrum,frequency band filters and so on are adopted,electromagnetic jam between equipments and systems is reduced,anti-jamming capability is improved,these ways are successful and effective by long period use of foreign equipments. And the present situation in national L frequency band equipments is introduced,four enlightenments are given for readers.Keywords:L frequency band;avionics;EMC design;electromagnetic jamming0 引言在国际电信联盟对无线电频率的划分中,L频段通常为1~2 GHz。
其中,960~1 215 MHz频段,在世界范围内保留给航空无线电导航业务中机载空中导航电子辅助设备,以及任何直接相关的陆基设施的使用和发展。
由于L频段的外部噪声低,各种射频器件及配套电路技术成熟,在军民系统中得到了广泛的应用。
其中,分布在960~1 215 MHz频段的设备数量众多,民用的有二次航管设备(ATC)、空中交通防撞系统(ACAS)、测距设备(DME)、军用的有敌我识别系统(IFF)、空中战术导航系统即塔康(TACAN)、联合战术信息分发系统(JTIDS)数据链等。
如何在机载平台有限的空间和复杂的电磁环境中实现上述功能设备的正常使用,一直是笔者思索的问题。
本文主要对国外L频段960~1 215 MHz航空电子设备的电磁兼容设计进行研究分析,针对可能出现的电磁兼容问题,采取的措施和方法,简要介绍我国现阶段设备情况,以及给我们的启示。
1 机载L频段电子设备种类及信号特点1.1 航管应答机航管应答机[1]的主要功能是帮助识别单独的飞机,有助于飞机安全通过受管制的空域。
工作原理是采用“一问一答”的工作方式,实现设备之间信息的交互。
具体为地面一次雷达把探测到的目标方位、距离、工作模式等信息送给二次监视雷达询问机,地面询问机将发射一连串的询问脉冲给机载航管应答机,应答机根据询问模式和自身状态,用一连串含有与飞机相关的信息送给地面询问机。
询问设备发射频率为1 030 MHz,应答设备发射频率为1 090 MHz,常用模式有A(飞机编号),C(飞机高度)模式。
近年来,增加了S模式。
A,C模式采用了脉冲调幅方式(PAM),S 模式采用调幅和二进制差动相移键控(DPSK)组合调制方式。
1.2 空中交通防撞系统空中交通防撞系统为飞机提供了一种监控与碰撞预防系统,以帮助飞机避免碰撞事故。
其工作原理是将监视设备与二次监视雷达询问机安装在飞机上,利用对方飞机的航管应答机,确定对方飞机的编号、航向和高度,并显示相互之间的距离间隔;同时,利用定向询问天线,测量与对方飞机的相对方位,从而使飞行员知道在一定范围内飞行的航空器之间的相互间隔,并及时采取措施,避免碰撞。
监视范围一般为前方30海里,上、下方3 000 m,侧面和后方的监视距离较小。
简而言之,即是民用二次监视雷达询问机和应答机在防撞系统中的具体应用。
1.3 敌我识别系统敌我识别系统与民航二次雷达航管系统工作频段和工作原理相一致,目前北约各国列装的敌我识别系统是MK Ⅻ[3]。
MK ⅫA[4]已完成研发,正在部分平台加装。
该系统由询问设备和应答设备组成,询问采用窄波束定向天线,应答采用全向波束天线。
MK Ⅹ除了兼容民航的A,C模式外,其1,2,3军用模式与A,C模式也类似。
MK Ⅻ在MK Ⅹ基础上增加了军用加密模式4,而MK ⅫA在MK Ⅻ基础上增加了军用模式5,在新的IFF系统中,也增加了民用S模式。
模式4采用了更为复杂的信号格式与加密功能。
模式5除了提供加密能力之外,还采用了MSK调制的直接序列扩频和高数据率两种波形。
其余模式与民用航管系统相类似。
1.4 测距设备测距设备[5]是通过机载询问设备对地面应答设备(信标)的“一问一答”的工作模式,测量一个地面站到飞机的距离,在民航中应用非常广泛。
采用双脉冲法测距,工作在962~1 213 MHz频段,共252个频道,频道间隔为1 MHz。
测距设备包含普通测距设备(DME/N)和精密测距设备(DME/P)。
DME/P与DME/N相兼容,有初始进近(IA)模式和最终进近(FA)模式,其中IA模式与DME/N工作方式相似。
DME/N使用的脉冲为一对钟形脉冲,常为高斯脉冲,可用高斯(cos2/cos2)包络近似表示,带宽常取800 kHz。
对于DME/P系统IA模式与DME/N相同,而FA模式,为了提高测距精度,采用的脉冲波形近似为cos/cos2包络的形状,其前后沿为非对称形,前沿较IA模式陡峭了许多,带宽常取3.5 MHz。
1.5 塔康塔康[6,7]是一种军用全向测距系统,它采用和测距设备DME/N类似的测距技术。
测角信息通过对信标的幅度调制信息获得,信标用15 Hz和135 Hz信号调制,数据与15 Hz和135 Hz的参考脉冲同时传输。
机载设备用测距设备的应答技术测距,接收数据调制信息测角。
塔康设备的工作频率为962~1 213 MHz,信标设备的体积较小,适合于船载和机动战术系统使用。
机动台地面设备发射峰值功率大于500 W,固定台大于接收灵敏度优于-92 dBm。
机载设备峰值功率大于500 W,接收灵敏度优于-90 dBm,信号带宽为800 kHz。
1.6 联合战术信息分发系统JTIDS系统[6]是一个综合通信、导航、识别的系统,是一个大容量、高速率、抗干扰、保密的数据分发系统,为各个作战平台提供信息数据共享服务。
其工作频段为969~1 206 MHz,采用跳频跳时直接序列扩频技术,跳频速率每秒7万多跳,单个频点驻留时间为13 μm,信号驻留时间为6.4 μm,总共有51个间隔为3 MHz的信道,扩频码速为5 MHz,MSK调制,发射功率大于收发均采用全向天线。
2 电磁兼容设计技术分析由于各个设备同处一个频段,部分设备的工作频点重合,各个设备的有效发射信号及杂谐波信号非常容易进入其他设备的接收信道,加上本身设备接收的所需信号,这些信号会发生交叉调制、相互调制、强信号抑制弱信号的接收等。
通常情况下会降低设备的灵敏度,增加误码率,设备性能下降;严重情况下,设备的接收信道堵塞,设备功能完全偿失,甚至烧毁接收机前端。
其中,测距设备、塔康设备、航管应答机、防撞系统、敌我识别AC模式,采用幅度调制,编码简单,本身抗干扰能力弱,受无用信号影响甚大;而JTIDS,IFF模式4、模式5采用的技术较为先进,如抗干扰能力强的扩频、跳频、MSK调制、RS编解码等技术,大大提高了设备的生存适应能力。
工程应用中,常采用的电磁兼容技术为多址技术,比较典型的有频分多址、时分多址、码分多址、混合多址以及空间隔离、滤波等技术。
通过对这些设备之间电磁兼容设计的深入研究分析,结合当前的技术设计水平,对这些设备中具体采用的技术措施和解决的电磁兼容问题进行了讨论。
2.1 频分复用技术频分复用技术是无线电通信设备最常使用、最为有效的电磁兼容设计技术,下面对工作于215 MHz频段内设备按量产先后顺序对工作频率分配进行分析。
二次航管,ACAS,IFF工作频率为固定频点,设备内部收发频率相差60 MHz,其工作频率如表1所示。
表1 二次航管,ACAS,IFF工作频率询问发射频率 /MHz应答发射频率 /MHz1 0301 090塔康系统有X,Y两种工作模式。
X工作模式,从1X波道到126X波道,机载设备的发射频率为连续占用126个波道频率;地面信标发射频率分成两段,1X~63X低波道的发射频率为高波道的发射频率为。
Y模式机载设备从1Y~126Y波道发射频率为1 025~1 150 MHz,与X模式完全相同;信标从1Y~63Y波道的发射频率为波道的发射频率为1 025~1 087 MHz,恰好是机载设备高、低波段发射频率的对换。
X,Y模式波道间隔都为1 MHz,设备内部收发频率相差63 MHz。
塔康波道、模式、频率之间的关系如表2所示。
表2 塔康波道、模式、频率之间的关系波道模式机载发射频率 /MHz信标发射频率 /MHz1X~63X1 025~1 087962~1 02464X~126X1 088~1 1501 151~1 2131Y~63Y1 025~1 0871 088~1 15064Y~126Y1 088~1 1501 025~1 087DME设备与塔康工作频段一致,但其波道分配严格按照《国际民用航空公约附件10》中规定。
在DME/N的126个波道中,第1~16波道、57~79波道不用,有X,Y两种模式。
DME/N波道、模式、频率之间的关系如表3所示。