舰船设备电磁兼容性设计
舰艇电磁兼容分析与整改系统
智慧华盛恒辉舰艇电磁兼容分析与整改系统是一个综合性的工程，它涉及到舰艇上各种电子设备的电磁兼容性问题，包括天线布局、电磁辐射、电磁干扰等。
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公司下设有研发部、质量部、市场部、财务部、人事部等机构。
舰艇电磁兼容分析电磁环境分析设备电磁兼容性评估频谱规划与设计舰艇电磁兼容整改设备布局优化滤波与接地设计屏蔽与搭接处理软件与硬件调整系统测试与验证电磁兼容测试系统验证与优化舰艇电磁兼容管理的重要性提高舰艇作战效能降低舰艇故障率保障人员安全综上所述，舰艇电磁兼容分析与整改系统是一个复杂而重要的工程。
通过合理的设备布局优化、滤波与接地设计、屏蔽与搭接处理以及系统测试与验证等措施，可以提高舰艇的电磁兼容性能，确保其在复杂电磁环境中保持高效的作战能力、降低故障率并保障人员安全。
提高船舶电气设备电磁兼容性的探讨 高春晓
提高船舶电气设备电磁兼容性的探讨高春晓摘要：随着船舶自动化的发展，船舶性能及其稳定性也日益提高，为保障航行中船舶各项功能顺利运行，船舶中各个系统使用越来越多的精密设备。
但与此同时也带来了一些难题，由于电气设备精密复杂且部分区域设备布置比较密集，容易形成电磁干扰。
本文将会对电气设备和电磁干扰进行简单的介绍，结合船舶电气设备电磁兼容的设计目的，并对提高船舶电气设备电磁兼容性的措施进行重点探析。
关键词：船舶电气；电气设备；电磁兼容性；分析探讨引言随着科学技术迅猛发展，船舶以及海工设备在生产生活的各个领域开始崭露头角发挥重要的作用新的科研成果和电子装备在船舶上使用日益增多。
各种新型船舶性能的实现除了得益于船舶建造过程中新型技术外，最重要的是电气设备起着至关重要的作用，无论是通导、无线电还是自动化设备在航行过程中各司其职，保障航行过程中各项工作顺利进展并保障海上人命安全。
但在船舶航行过程中，各系统电气设备同时运行且部分区域电气设备布置比较密集，极有可能会产生电磁干扰，影响设备自身功能并对相关设备产生影响，在一定程度对船舶的航行带来影响。
因此，加强船舶设备电磁兼容性已成为不可忽视的重要问题。
一、船舶电气设备简单介绍船舶电气系统总的分为三大部分：船舶电站、船舶电力网和电气负载。
按照在系统中的作用和负载的性质，又可以分九类装置和系统：（1）船舶电力系统；（2）船舶电力拖动装置；（3）船舶电力推进装置；（4）船舶照明系统；（5）船舶内部通讯、联络装置；（6）船舶导航装置；（7）船舶无线电通讯装置；（8）船舶自动化装置；（9）特种装置，如磁性防护和消磁装置等。
船舶电站是由原动机、发电机和附属设备（组合成发电机组）及配电板组成的。
发电机组是把化学能转化为电能的装置，通过配电板来进行控制及分配。
带动发电机运转的原动机一般为柴油机、汽轮机或燃气轮机，相应的发电机组称为柴油发电视组、汽轮发电机组或燃气轮机发电机组。
船舶电力网是指电能从主配电板（及应急、停泊配电板）通过电缆的传输，经过中间的分配电装置（区配电板、分配电箱等），送往各电气用户，形成的电力网络即为船舶电力网。
舰船电磁兼容设计发展综述
舰船电磁兼容设计发展综述I. 导言A. 舰船电磁兼容设计的基本概念与作用B. 舰船电磁环境现状及其挑战C. 本文的主要内容及结构II. 舰船电磁兼容设计的技术发展历程A. 电磁干扰与电磁兼容的发展与理论基础B. 舰船电磁兼容设计的技术路线与思想演变C. 舰船电磁兼容实践经验与技术进步III. 舰船电磁兼容设计的关键技术与控制方法A. 舰船电磁耦合分析与建模技术B. 舰船电磁场分布与控制的技术手段C. 舰船电子系统的抗干扰技术与方案设计D. 舰船电磁兼容测试与评估的方法与流程IV. 舰船电磁兼容设计的应用与发展趋势A. 舰船电磁兼容设计在兵器装备中的应用与推广B. 舰船电磁兼容设计在舰船建造中的实践与应用C. 舰船电磁兼容设计的未来发展趋势与展望V. 结论与建议A. 舰船电磁兼容设计的主要成果与贡献B. 舰船电磁兼容设计存在的问题与挑战C. 舰船电磁兼容设计的发展策略与建议VI. 参考文献第一章节：导言A.舰船电磁兼容设计的基本概念与作用随着人们对科技水平的不断提升，军事技术也日益发展，电子装备在现代战争中已成为必备的利器。
然而，电子装备在工作时会产生很强的电磁场，而这些场对周围的其它电子系统也会产生影响，从而影响到整个系统的运行及产品的性能表现。
为了保证系统的正常工作和可靠性，就需要对系统进行电磁兼容设计。
舰船电磁兼容设计（EMC）是诸多电子系统的实践，它解决的问题是各个不同电子系统之间相互干扰、干扰源与受影响的系统之间的互相干扰、电固有模态和其他电磁信号之间的不良互动。
EMC需要从系统设计开始时就考虑并在整个设计生命周期中记录、测试、分析多个流程。
战舰电磁兼容设计还将考虑到水的特性以及舰体、桅杆、反射面和馈线等结构物对电磁传输特性的影响，从而保证电子系统之间正常协作和相互保护。
舰船电磁兼容设计对战舰的性能起着重要的保障作用，它有助于提高系统设计的可靠性和安全性，减少因干扰导致的设备故障及损失，保障人员的安全和任务的完成。
舰船通信系统电磁兼容性设计技术
舰船通信系统电磁兼容性设计技术舰船通信系统电磁兼容性设计技术舰船通信系统在船舶的通信、导航、监控等方面起到了至关重要的作用。
然而，在现代军事化的海洋环境下，电磁干扰问题对舰船通信系统的影响日益突出，如何处理好电磁兼容性问题对于保证通信系统的正常工作至关重要。
因此，高效的电磁兼容性设计技术成为现代舰船通信系统的重要技术之一。
一、电磁兼容性的概念电磁兼容性是指在电磁环境下各电磁设备之间互相允许和协调使用的能力。
在现代军事化的海洋环境下，电磁干扰问题十分突出，因此电磁兼容性也就成为了现代舰船通信系统中不可忽视的设计要素。
二、舰船通信系统电磁兼容性设计技术1.电磁环境分析技术电磁环境分析技术是对特定的电磁干扰环境进行分析，然后针对这样的环境对通信系统进行设计和改进。
这一技术的核心是电磁场仿真技术，可以实现对特定环境下的电磁场进行模拟，并对其中可能出现的干扰进行模拟和预测。
2.电磁屏蔽技术电磁屏蔽技术是一种通过构造屏蔽体、吸收体等开展的技术手段，以防止电磁干扰的发生。
电磁屏蔽技术与电磁环境分析技术相结合，可以使通信系统在特定的电磁干扰环境中实现无干扰的通讯。
3.电磁耦合分析技术电磁耦合分析技术是一种针对通信系统中可能出现的电磁故障进行分析和预测的技术手段。
通过分析通信系统中电磁场的分布情况，判断一些可能导致通信系统失败的元件或模块，以便在设计或维护中加以控制和优化。
三、结论随着现代电子技术的发展，舰船通信系统的功能越来越强大，但其面临的电磁兼容性问题也越来越严重。
针对这一问题，现代舰船通信系统电磁兼容性设计技术的应用越发重要。
通过电磁环境分析、电磁屏蔽和电磁耦合分析等技术手段，实现通信系统在电磁干扰环境下的安全运行。
舰船控制机柜电磁兼容设计
ＥＭ Ｃ ｏ ｆ Ｓ ｈ ｉ ｐ ’ Ｓ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ Ｃａ ｂ ｉ ｎ ｅ ｔ
ＹＡＮ Ｐ ｅ ｎ ｇ
（ Ｎｏ ． ７ １ ０ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ ＣＳ Ｉ Ｃ，Ｙｉ ｃ ｈａ ｎ ｇ ４ ４ ３ ０ ０ ３ ）
Ｃｌ ａ ｓ ｓ Ｎｕ ｍｂｅ ｒ ＴＭ １ ５
１ 引言
随着舰船武器装备 的发展 ， 电子装备 越来越多 ， 结 构越
来越 紧凑 ， 在这 狭小 的空 间里 面 ， 相 互之 间 的干扰 会很 严
个 分 机 组 成 。 机架 由 骨
架、 顶盖板 、 侧板、 底座 、 背部和底部减震器等组
它五个机箱 为滑轨抽屉式机箱 ， 带有 盖板 ， 面板与分机 为一 个整体 。
按规定的安全裕度 实现设计 的工作 性能 、 且不 因 电磁 干扰
而 受 损 或 产 生 不 可接 受 的 降级 ；
２ ） 设备 、 分系统 、 系统 在预 定 的电磁环 境 中正常 的工
作且不会给环境（ 或其他设备） 带 来 不 可 接 受 的 电磁 干 扰 。
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ Ｔｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐｅ ｒ ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｐｔ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍ ａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｔ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ，ｄ ｉ ｓ ｃ ｕ ｓ ｓ ｅ ｓ ｔ ｈｅ ｎｅ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｔ ｉ ｂｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｍａ ｇ ｎ ｅ ｔ ｉ ｃ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｔ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｓ ｈ ｉ ｐ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｃ ａ ｂ ｉ ｎｅ ｔ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈｅ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｔ ｈ ｅ ＥＭ Ｃ ｆ ｒ ｏ ｍ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ，
舰载电子对抗系统电磁兼容性设计分析
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｓｔ ａ ｒ ｔ ｉ ｎｇ ｆ ｒ ｏｍ ｔ ｈｅ ｃ ｈａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｓ ｈｉ ｐｂｏ ｒ ｎｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎｉ ｃ ｃ Ｏｕ ｎｔ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｓ ｕｒ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ， ｔ ｈ ｉ ｓ ｐａ —
２ ０ １ ４年 ４月
舰 船 电 子 对 抗
ＳＨ Ｉ ＰＢ０ Ａ ＲＤ ＥＬＥＣＴ ＲＯＮ Ｉ Ｃ ＣｏＵ Ｎ Ｔ ＥＲ Ｍ ＥＡＳＵ ＲＥ
Ａｐ ｒ ．２ ０ １ ４
Ｖｏ Ｉ ＿ ３ ７ ＮＯ ． ２
第 ３ ７ 卷 第 ２期
舰 载 电子对 抗 系统 电磁 兼容 性设 计分 析
杨 跃 轮
（ 海装上海局 ， 上海 ２ ０ ０ ０ ８ ３ ）
摘要 ： 从舰载电子对抗系统的特点出发， 分析了舰载电子对抗系统内部及与周围环境之间存在 的电磁兼容性问题，
针 对 性 地 提 出 了舰 载 电 子 对 抗 系 统 在 电磁 兼 容 性 设 计 时 应 注 意 的 几 个 方 面 。
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基于风险的船舶电磁兼容性分析方法
基于风险的船舶电磁兼容性分析方法◎ 包远青 黄海造船有限公司摘 要：随着新型电子系统在小物理空间中的不断应用，电磁环境变得越来越复杂。
船舶是复杂电磁环境的典型代表。
为了防止船舶复杂系统中的电磁干扰，需要了解电磁环境的构成及不同元素之间的相互作用。
在此背景下，本文在介绍船舶的电磁环境的基础上，提出了一种基于风险的船舶电磁兼容性分析方法。
关键词：船舶电磁兼容设计；船舶电磁兼容建造；船上敏感电子设备；电磁兼容性1.引言电磁干扰（EMI）是复杂系统中最大的问题之一，也是主要的成本驱动因素之一[1]。
目前，为了在复杂系统中实现电磁兼容性（E MC，被定义为系统在其预定环境中能够满意地运行而不对该环境中的任何事物造成无法容忍的电磁干扰的能力），已经采取了几种安装措施。
最常见的方法是基于规则的方法。
在这种方法中，通过标准定义测试、测试条件和限制，以确保符合这些标准的设备适合其预定的环境。
然而，设备标准并不总是与预期的环境相匹配，因为设置限制更多地是基于实践而不是物理学基础。
此外，标准无法跟上技术的新发展，例如在标准中未涵盖的一些频率的使用，在GH z范围内运行的雷达，以及不同的设备有时也被用于其未预期的环境。
因此，基于规则的方法不足以实现EMC[2]。
此外，环境的变化可能是由于老化、修复或引入其他设备而导致的，这些设备在安装时进行EMC评估时并不存在，例如便携式蓝牙设备、移动无线电、Wi-Fi设备或任何其他现代无线设备和/或系统等。
尽管遵循了船舶安装的标准，但在许多情况下仍然观察到干扰情况，例如在现代海洋船只上卫星电视接收的干扰。
因此，本文介绍了一种基于风险的方法来应对这些限制及问题。
风险评估方法已被认证机构L loyds批准和采用，并已应用于海军舰艇的造船过程中。
基于风险的方法可以确保大部分商用现成设备（COT S）安全地集成到船上，从而降低船舶总安装成本[3]。
最近，电磁兼容性指令的指南已经出版，“风险”一词被提到超过20次，而在早期版本的指南中只提到了一次。
舰船通信系统电磁兼容性设计技术
ＥＭ Ｃ ｓｇ ｏ ｈ ｐｂ ｒ ｅ Ｃｏ ｍ ｕ ｉ ａ ｉ ｎ Ｓ ｓ ｅ ｓ Ｄｅ ｉ ｎ ｆ ｒ Ｓ ｉ ｏ ｎ ｍ ｎ ｃ ｔｏ ｙ ｔ ｍ
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信 系统 的 Ｅ ＭＣ软件 和硬 件设 计技 术基 础 上 ， 析 了 美军 多功 能 电磁 辐 射 系统 （ Ｅ Ｓ 的 天 线 共 用、 分 ＭＲ）
天线布 局优 化 、 自适 应 干扰 对 消、 电隔 离等 电磁 兼容 措 施 。这 些 新 方 法、 技 术 ， 开展 现 代舰 船 光 新 对
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与设计有关的主要标准
•GJB151A-97 《军用设备和分系统电磁发射
和敏感度要求》
•GJB152A-97 《军用设备和分系统电磁发射
和敏感度测量》
•GJB/Z132-2002 《军用电磁干扰滤波器选用
和安装指南》
•GJB/Z24-99 《电磁干扰诊断指南》
• 电磁兼容主要考核内容
CE101、CE102失效的机理
传导干扰是指沿电源线或信号线传输的 电磁干扰。电子系统内各设备内各单元电 路之间，通过各种互连线，如电源线、传 递信号的导线、公用地线等，有可能使一 个设备（或单元电路）的电磁能量传输到 其他设备，从而对其产生干扰。如R22雷达 中发射机的开关电源的工作主频的二次谐 波通过电源线使CE102指标超标12dB左右、 发射机的行波管工作通过电源线使CE102 指标超标35dB左右、伺服机柜中的控制器 的工作主频的二次谐波通过电源线使 CE102指标超标10dB左右。
GJB151A的内容
GJB151A
发射干扰 E
敏感度 S
传导发射 E 电天 源线 线端 口
辐
场 场射 瞬 频态
天 线 端 口
辐射 RS 电磁 场场
1. 50Hz-10kHz电源线传导发射测试（CE101） 2. 10kHz-10MHz电源线传导发射测试（CE102） 3. 25Hz-50kHz电源线传导敏感度测试（CS101） 4. 电源线尖峰信号传导敏感度测试（CS106） 5. 10kHz-400MHz电缆束注入传导敏感度测试（CS114） 6. 10kHz-100MHz电缆和电源线阻尼正弦瞬变传导敏感度测试（CS116） 7. 25Hz-100kHz磁场辐射发射测试（RE101） 8. 10kHz-18GHz电场辐射发射测试（RE102） 9. 25Hz-100kHz磁场辐射敏感度（RS101） 10. 10kHz-18GHz电场辐射敏感度（RS103） 11. 10kHz-40GHz天线端子传导发射（CE106）或天线谐波和乱真输出辐射
EMC设计的基本要求
• 实施：要贯穿产品开发的全过程 – 方案设计 提出总体的EMC指标，并进行指 标分配 – 线路设计 – 结构设计 – 测试完善
• 电磁兼容试验的原则（测试
大
纲的制定）
电磁兼容试验的原则之一
实受 际试 使设 用备 状处 态于
所连接的外围设备
电缆的种类、布置、长度等 接地状态 软硬件的工作状态
传导干扰理论上讲可分为共模（不对称）干 扰和差模（对称）干扰，共模干扰是传输线的所 有导线与公共地之间出现，且会引起传输线所有 导线的电位相对于公共地同时作相同大小变化的 干扰。差模干扰是引起传输线中一根导线的电位 相对于另一根导线的电位发生变化的干扰，总的 干扰电流是共模干扰和差模电流之和。一般来说， 差模干扰通常与电源低频开关噪声有关，共模干 扰通常与高频开关元件、内部电路电源、内部电 缆耦合有关。
雷达电磁兼容技术 舰船雷达设备电磁兼容性设计综述
2007年7月
主要内容
• 电磁兼容设计工程背景 • 与设计有关的主要标准
• 电磁干扰诊断方法和手段 • 电磁兼容主要考核内容 • 电磁兼容试验的原则（测试大纲的制定） • 舰船雷达设备电磁兼容设计主要考虑要点
• 电磁兼容设计工程背景
• 为了使装舰电子设备更好地满足电磁
电磁兼容试验的原则之二
受
最 坏 状 态
试 设 备 处 于
敏感度试验时处于最敏感状态
（例如：做电缆传导敏感度试验时，设备 读取电缆上的数据）
设备工作时，处于最大发射状态
电磁兼容试验的原则之三
采
测量辐射发射时，找最大辐射位置
用
最
坏
的
数 据
天线极化方向改变，找最大值
2 舰船雷达设备电磁兼容设计 主要考虑要点
发射（ RE103）
海军水面舰艇要求
电磁兼容设计原则（指标分配）
机柜的屏蔽效能
屏蔽效能等级 10kHz-30MHz 30MHz- 230MHz 230MHz- 1GHz
2
10
40
30
3
30
60
50
电子设备EMC设计的基本要求
• 限制干扰源的电磁发射 • 控制电磁干扰的传播 • 增强敏感设备的抗干扰能力
合格
合格
在 45 机柜内部网络通信电缆上施 加干扰时，显示器出现黑屏但能自动 恢复，但显示的数据未出现变化。
在内部网络通信电缆上施加干扰 时，显示器出现黑屏但能自动恢复， 但显示的数据未出现变化。
根据我所多年来对原产品、现产品（R22雷 达）的实践以及其他兄弟单位的设计经验，在 以上10项中25Hz-50kHz电源线传导敏感度测试 （CS101）、电源线尖峰信号传导敏感度测试 （CS106）、10kHz-400MHz电缆束注入传导 敏感度测试（CS114）等三项是比较容易通过 的，另三项CS106、RS101、RS103只要按照有 关设计规范进行操作也是应比较容易通过的,
因此应着重对另四项进行设计方面的讨论。
电磁兼容设计失效的机理 及主要应对方法
CE101、CE102项指标超标的 失效的机理及解决设计方法
CE101、CE102项指标超标是我所多个产 品一直存在的问题，而且产品一旦设计加工 完成，要进行整改达标是十分困难、不宜成 功的。在R22雷达的22、40、41、42机柜中在 设计过程中强制性地加上了通用滤波器，经 检测证明该项措施起到了十分重要的作用， 但对380V的发射机由于种种原因没有安装滤 波器，造成了高压加上后，幅度较大的干扰 信号通过电缆直接进入380V电源接入线。由 于滤波器尺寸较大，设计时没有预留安装空 间，给整改造成了非常的不利。
原产品雷达、R22雷达电磁兼容性测试结果
项目
原产品
366
RS101 RS103 CS101
电源线
在 25-800Hz 显示器字迹有 抖动，但目标没有丢失。
在 111.5-114.1MHz、 115.9-118.7 MHz 频段显示器 敏感，但目标跟踪不丢失。
合格
合格 合格 合格
CS106 CS114 CS116
兼容性的设计要求，国家军用标准制定 了两个标准
GJB151A-97 《军用设备和分系统电磁 发射和敏感度要求》
GJB152A-97 《军用设备和分系统电磁 发射和敏感度测量》
• 设备的电磁兼容性指标的超标问题已引起总 体所及军方的高度重视，在设备交付时必须 提交合格的设备测试报告。从工程实践来看， 一旦设备设计完成，有些超标问题是极其难 以解决、且花费是较大的，如CE101、 RE102等，无论是电讯还是结构最后的整改 措施只是补救性的。因此在设备设计过程中 一定要对各项指标做到心中有数，针对不同