全面剖析雷達電路的電磁干擾和EMC設計

　　現代雷達對信號頻譜質(zhì)量的要求越來(lái)越高，并要求雷達能在惡劣的電磁干擾環(huán)境中可靠工作，這就對雷達電路系統的抗電磁干擾能力和電磁兼容設計提出 了更高的要求。由于雷達信號的寄生輸出，除了在信號變換等過(guò)程中產(chǎn)生外，還與系統外部的干擾、電路之間的干擾，電路系統的結構設計、工藝設計及信號傳輸匹 配等有關(guān)，所以要研制滿(mǎn)足電磁兼容要求的電路系統，除了方案合理、設計正確外，還必須注意以下幾點(diǎn)。

　　a、采取電路合理接地、電路之間去藕等有效措施，抑制一切無(wú)關(guān)信號。

　　b、裝配設計、電路布局及排列等必須正確合理。

　　c、應采用先進(jìn)的工藝設計。

　　d、加強單元電路和電纜之間及電路系統之間的屏蔽隔離。

　　電路系統的電磁兼容分析與設計

　　用高質(zhì)量的單元電子電路組成電路系統，完成某種功能時(shí)，除了系統方案的正確，電磁兼容設計也是十分重要的。尤其對現代雷達中的高穩定信號系統和 一些復雜電路系統以及工作在惡劣電磁環(huán)境中的電路系統，電磁兼容設計就更為重要。下面將詳細分析電路系統的電磁兼容間題，并提出有關(guān)的實(shí)施措施和方法。

　　1電源系統的電磁兼容

　　電源系統方面的干擾有三種形式：第一種是系統外部的干擾串入，如由交流電網(wǎng)進(jìn)來(lái)的干擾及干擾磁場(chǎng)等引起的干擾信號;第二種是系統本身產(chǎn)生的干擾 信號，例如整流濾波后的波紋干擾，可控硅調壓產(chǎn)生的尖脈沖，開(kāi)關(guān)電源引起的高頻脈沖，高頻電源的泄漏及穩壓管產(chǎn)生的噪聲等等;第三種是系統連線(xiàn)上的場(chǎng)干擾 信號。要抑制或削弱這些干擾信號必須對電源系統進(jìn)行細心的電磁兼容設計。

　　a、對電源變壓器加屏蔽、隔離措施。每只電源變壓器都應在初次級之間加靜電屏蔽，以隔離初級電網(wǎng)串進(jìn)來(lái)的干擾。重要電源還應對整個(gè)變壓器加罩高導磁材料進(jìn)行磁屏蔽，抑制變壓器磁場(chǎng)及外界磁場(chǎng)引起的干擾。這些靜電隔離和磁屏蔽體均應可靠接地。

　　b、電源變壓器要盡可能遠離電子電路，以便使電源頻率的干擾及交流電源磁場(chǎng)的干擾降到最低水平。

　　c、電路系統中，若同時(shí)有模擬電路和數字電路時(shí)，則必須分別給模擬電路和數字電路供電。防止數字電路中上升時(shí)間很快的瞬態(tài)過(guò)程通過(guò)電源影響模擬電路。

　　d、合理組裝電路，正確接地，正確接線(xiàn)及鋪設電纜。選用恰當的磁屏蔽材料和電磁屏蔽材料，同時(shí)必須兼顧尺寸、重量和成本。

　　2信號傳輸系統的電磁兼容

　　信號傳輸過(guò)程中的干擾主要有兩個(gè)方面。一是信號通過(guò)傳輸線(xiàn)時(shí)，在其周?chē)a(chǎn)生電磁場(chǎng)，這些電磁場(chǎng)會(huì )在周?chē)膶w中感應出電流，形成干擾信號;二是信號在傳輸過(guò)程中，一般都有反射，反射信號串入其他電路形成干擾信號?？朔鬏斠鸬母蓴_一般可采取下列措施。

　　a、加強電磁屏蔽，對不同頻率，不同類(lèi)型的單元電路分別組合屏蔽可減小相互的影響。

　　b、加強傳輸信號的匹配、隔離，使信號的輸入、輸出均有匹配網(wǎng)絡(luò )，適當增加隔離級以降低反射干擾。

　　c、抑制一切無(wú)用信號，即使落在電路頻帶外的信號，也應采取抑制措施。因為普通的放大器、倍頻器、混頻器和分頻器中均有非線(xiàn)性存在，都可能把帶外信號變換到電路的有效頻帶范圍內。因此，必要時(shí)應增加各種濾波器以抑制無(wú)用信號。

　　d、合理布線(xiàn)、合理排列電路。印制板上的傳輸線(xiàn)，既可能成為發(fā)射天線(xiàn)，也可能成為接收天線(xiàn)，因此，必須對它們合理布置，并盡量縮短其長(cháng)度，以降低它們的相互干擾。

　　地線(xiàn)系統的電磁兼容

　　作為電路系統的地線(xiàn)，首要的任務(wù)是必須接觸良好，盡量減少接地電感及接地電阻。

　　使地電流少鍋合，減小相互感應。

　　在電路系統中，一般應把模擬信號地，數字信號地和噪聲地分開(kāi)，有些系統還要單獨設屏蔽地。模擬地用于模擬電路和它們的電源;數字信號地用于數字 電路和它們的饋電電源;噪聲地用于交流電源變壓器的靜電屏蔽及變壓器屏蔽、交流供電線(xiàn)的屏蔽和發(fā)射機等。這幾種地線(xiàn)在電路系統中不應混淆相連，使它們在系 統外單點(diǎn)相接與大地相連。

　　電路工藝及結構方面的電磁兼容設計

　　電磁兼容不能只看成是電路設計人員的事，還必須由工藝和結構人員配合，才能共同完成合理的設計。因為不論是接地線(xiàn)的設置，電纜走向安排，還是電子組合的屏蔽體設計，電子組合的排列及變壓器的放置位置，和各種材料的選擇等都屬于電子結構問(wèn)題。

　　而屏蔽體的加工，印制板的制遣，電路的裝配等將直接影響屏蔽，輻射及傳導效果，這是工藝方面的問(wèn)題。下述幾個(gè)問(wèn)題設計時(shí)應加以注意。

　　a、合理劃分、組合單元電子電路，使它們按其功能組合成不同的功能塊電路。尤其對周期性脈沖信號電路，最好讓它起止于同一個(gè)功能塊內，即組裝在同一屏蔽盒里。

　　b、數字電路與模擬電路必須分開(kāi)組裝，相互間的連接應加以隔離，必要時(shí)可用光電耦合器件將它們完全隔離。

　　c、傳輸高穩定信號的電纜，必要時(shí)給電纜再加屏蔽套，或選用半剛性電纜和剛性電纜。

　　d、電路和元器件排列應合理，不要使信號迂回，盡量減小輸出輸入及各種情況上的相互耦合。

　　e、盡量選用平面安裝電路，不要大面積接地，它對電磁場(chǎng)的輻射抵制優(yōu)于立體電路，可大大降低場(chǎng)輻射。

　　f、特別注意噪聲電路，噪聲元器件的裝配位置，處理了它們的地線(xiàn)，例如：繼電器、電源變壓器、高功率大電流器件及高壓脈沖電路等等。

　　g、不要在屏蔽體上安裝大功率、大電流元件，防止它們的返回電流通過(guò)屏蔽體產(chǎn)生不必要的耦合干擾。