电子设备方舱电气布线的电磁兼容设计

一
图 １ 对 多个 “ 出 一 应 对 ” 系统 电磁 输 响 的
干扰预测的流程
响应 对 ” 的数 目通 常很 大 ， 用 同一 种， 耗时也很长 ， 采用各
对 的精 确模 型预 测 ， 作量 更是 大得 不能接 受 。 工 因此 通 常采 用 快 捷 的分 级 预测 方 法 ， 常 分 四 通 个 等级 或 阶段 ， 即幅 度 筛选 、 率筛 选 、 细 预 频 详
承载 平 台 、 信 系统 、 通 计算 机 系统 、 环境 保 障 系 统 、 感器 系统 等几 部分 组成 ¨ 。 传
同的电气及电子设备在同一 电磁环境中都能正 常工 作 又互不 干 扰 ， 到兼 容状态 。 达
在产 品 的设计 之初 就要 考虑 产 品的电磁兼 容性 ， 否则 在 产 品 的测试 和 试 验 阶段才 发 现 问
由于一个系统 的发射天线到另一个系统的接收 天线间的信号耦合 。对 电子方舱来说既有系统 内电磁干扰 ， 也有系统间电磁干扰 。 对 系统 的 电磁干扰 预测 不 同于对 单个 设备 电磁干扰的预测 。对单个设备确定其 电磁干扰 特性 时应考 虑组 成该 设备 的元 器件 和 电路 的具 体特性 ， 对系统 的电磁干扰预测是集 中分析各 个设备之间的相互作用， 仅需要确定各干扰源 的输 出特 性 和各 感 受 器 的敏感 度 ， 这些 在 设 备 定型 时是 已知 的 。在系统 级 干扰预 测 时不必 了
解各设 备 的详 细 内部 特性 。
１２ 主 要干扰 的确 定 ．
主要 干扰 要 素 采用 逐 对 考 虑 ， 级 预 测 的 分 方法 确 定 。 每 次 只 选 一 个 发 射 器 和 一 个 感 受
器， 通过一种耦合方式 ， 这称为一个“ 发射 一 响 应对 ” 。一个 系统 可 能包 括许 多对 ， 由于 “ 射 发
兼 容 性 问题 显得 尤 为 重 要 ， 它是 电子 方舱 能 正
从干扰预测角度说 ， 无论舱 内设备简单或 复杂 ， 可 归 结 为 三 类 要 素 ， 干 扰 源 （ 射 都 即 发
器） 传输途径 、 、 被干扰对象 （ 感受器） 。其中干
扰源 和被干扰对象可 以是单个的 ， 也可 以是多 个 的 。传输 途 径 取 决 于 电磁 能 耦 合方 式 ， 以 可 是空 间（ 辐射干扰 ） 也可 以是 导电实体 （ ， 传导
及解决这些 问题 的方 法。
关键词 ： 电磁兼容性 ； 方舱 ； 电缆布线 ； 接地
中 图分 类 号 ： Ｔ ２ Ｊ ０ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ０ ５ －９ ４ ２ １ ）２１１ －６ ２ ８０ ３ （０ １ １—４ ５０
应 用 于 室外 的移 动 式 电子 学 为 主体 的核 探 测 系统 ， 例如 核 事故辐 射探 测 系统 、 环境 辐射
题， 或许要花更高的代价和精力才能解决 问题。
１１ 干扰 要 素 的分析 ． 为 了保 证 多个 电子 设备 在方 舱 的有 限空 间 内同 时正 常 工作 ， 首先 要 预 测一 下 各设 备 间相 互干 扰 的情况 。
由于舱内空间比较狭小 ， 设备密集度高， 各 种设 备 同时 工作 致 使 舱 内电磁 环 境恶 劣 ， 可能 使一些设备不能正常工作 ， 从而使整个系统工 作状态受到影响。因此 ， 解决电子方舱 的电磁
第３ １卷
２１ 年 ０１
第１ ２期
１ ２月
核 电子 学 与探测 技术
Ｎｕ ｌ ａ ｌｃｒ ｎ ｃ ｃｅ ｒ Ｅ ｅ ｔ ｉｓ＆ Ｄｅｅ ｔ ｎ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｔ ｃｉ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ
Ｖ ｌ ３ ＮＯ． ２ ｏ＿ １ １
Ｄｅ ． ２ １ ｃ ０ １
电子设 备 方舱 电气 布 线 的 电磁 兼 容 设计
为 了预计 方 便将 电磁 干扰划 分 为系统 内电 磁 干扰 和 系统 间 电磁 干扰 。 系统 内干扰是 由于
近处电源上的噪声通过磁场或电场耦合到低电
平灵 敏 电路 中产生 的 ， 外 ， 地 电源 阻抗 耦合 此 共 和机 柜 ～机柜 、 柜 ～电缆 的直 接 辐射 也 是 电 机 磁 干扰 原 因。对 于 系 统 间 的 电磁 干 扰 ， 要 是 主
干扰 ） 。
常工作 的基本保证 。
本 文 主要 从设 计 程序 、 电气 布线 和接 地 的 角度说 明 电子 方舱 在 电磁兼 容性 设计 方 面应遵
循 的原 则 、 决 问题 的措 施 和 方法 以及 应 注意 解 的 问题 。
实际上 ， 发射器、 传输途径和感受器都不可 能是 纯线性 的， 发射器输 出的除了基波还有高 次谐 波和宽带噪声 ， 接收器也不只对单一频率
收 稿 日期 ：０ １ ８—３ ２ １ —０ ０
作者简介 ： 雪梅 （ ９７一） 女 ， 杨 １６ ， 山西人 ， 工程 师 ， 专
响应 ， 对杂波也 有响应 ， 传输 途径也不是单一
的。 干扰过 程是 很 复杂 的。
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科， 从事 核监 测及指挥控制装备设计及 总体 工作 。
杨 雪梅
（ 国营第 七八五厂军 品第一研究所 ， 山西太原 ０ ０ ２ ） ３ ０４
摘要 ： 电磁兼 容性是电子设备方舱设 计的一 项重要指 标 ， 而方 舱的 电气布线 又是电磁兼 容性设计 的关键 。论文介绍 了电磁兼容 性的基本概念 ， 并着 重阐述 了电子设备 方舱布线设计需要注 意的问题 ， 以
１ 设 计 程 序 Ｊ
电磁兼容性是指仪器设备在可能的电磁干
扰环 境下 仍 能正 常工作 的能力 。即要求 功能不
监测系统等 ， 其各组成部分多以双铝合金板中 问夹 塑 的板式 方舱 集纳 ， 置于 卡车 底盘 上 ， 安 称 为电子设备方舱 ， 简称 电子方舱 。一个 电子方 舱可能 自 成一个探测系统 （ 其中包括信息源 ） ， 也可能是分布式探测系统的一个信息接收与处 理 的节 点 （ 中不 包 括 信 息 源 ， 一 定 包 括 有 其 但 线或无线通 信系统 ） 。因此 ， 电子方舱一般 由