【正文】 的電壓變化，在開關(guān)電源工作時觀察到輸入輸出端電壓均疊加有高頻共模噪聲，將共模噪聲在時域展寬后如圖3所示。使用電場探頭分別在距互聯(lián)線纜10cm和20cm的位置進(jìn)行測量，觀察頻譜儀上測試曲線的峰值變化并將數(shù)據(jù)記錄于表1。由于通信設(shè)備都安裝在飛行器殼體上，以殼體作為共地點，而在飛行期間殼體與大地并無連接，導(dǎo)致設(shè)備間的電磁兼容成為不可忽視的問題 [4，5]。目前，我國已經(jīng)有一些部門和單位開始重視并從事這方面的工作，實現(xiàn)技術(shù)的跨越式發(fā)展，可望在不遠(yuǎn)的未來趕上先進(jìn)發(fā)達(dá)國家的水平，從而能夠利用EMC控制，使系統(tǒng)和設(shè)備與環(huán)境相融合，完成對電子設(shè)備的一體化設(shè)計。3ESM天線布置 ○無源探測（以ESM 為例）頻帶寬，接收靈敏度高，因此ESM 天線要遠(yuǎn)離那些落于其工作頻帶的發(fā)射源，故ESM 天線應(yīng)安裝于機身前后位置。○天線布局優(yōu)化設(shè)計布局設(shè)計首先是天線自身的仿真與設(shè)計，其性能指標(biāo)以能否滿足應(yīng)用要求為先決條件，但這往往還不夠。幾何光學(xué)是研究射線傳播的一種理論，它是適用于計算電磁場零波長近似的高頻方法。其所形成的代數(shù)方程系數(shù)矩陣具有對稱、正定和稀疏性的特征，因而收斂性好，3 / 6姓名：周慧學(xué)號：2011201270專業(yè)：電磁場與微波技術(shù)容易求解。工程上圓極化對垂直極化或水平極化的損耗為3dB左右，垂直極化和水平極化間的失配損耗為2035dB，由于機身表面天線的安裝方位比較復(fù)雜，極化失配損耗要比以上2個值要小。本質(zhì)上講，機載天線的電磁兼容的核心問題就是輻射限制和抗擾度限制。這里所說的鄰近散射體，包括了鄰近載體、地形地物和海面等。在飛機系統(tǒng)的研制、生產(chǎn)和安裝過程中有必要研究其變化后的電磁環(huán)境，對其兼容性狀態(tài)進(jìn)行分析，從而保證機載系統(tǒng)的正常工作。關(guān) 鍵 詞：機載天線 ；電磁兼容 ；天線布局一、引言隨著當(dāng)今科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，航空軍用電子設(shè)備已成為C3I 系統(tǒng)實施指揮和獲取情報的重要手段。二、機載天線電磁兼容的基本理論天線的電磁兼容，指天線或天線系統(tǒng)在共同的電磁環(huán)境中，其自身性能既不下降又不影響其它天線性能的一種共存狀態(tài)。這主要是因為天線具有如下兩個特點：天線的功能是完成電磁能量從“場”到“路”的雙向轉(zhuǎn)換，即將空間中的電磁場能量接收至傳輸線內(nèi)成為導(dǎo)波，或?qū)鬏斁€內(nèi)的導(dǎo)波輻射至空間形成電磁波。接收天線與發(fā)射天線間的距離為D，一般情況下，收發(fā)天線直視時的天線隔離度可由公式（1）所表達(dá)的物理意義求解。常用的數(shù)值計算技術(shù)包括有限元方法（FEM）、時域有限差分方法（FDTD）和矩量法（MOM）等。高頻近似技術(shù)是在相當(dāng)嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)上發(fā)展的一系列近似方法和漸進(jìn)的高頻解析方法，一般可歸納作2 類：一類基于射線光學(xué)，包括幾何光學(xué)（GO）、幾何繞射理論（GTD）以及在基礎(chǔ)上發(fā)展的一致性繞射理論（UTD）等；另一類基于波前光學(xué)，包括物理光學(xué)（PO）、物理繞射理論（PTD）、等效電磁流方法（ECM）以及增量長度繞射系數(shù)法（ILDC）等。幾何繞射理論的基本概念可以歸結(jié)為以下3 點：1繞射場是沿繞射射線傳播的，這種射線的軌跡可以用廣義費馬原理確定?！?實際天線布局設(shè)計是一個綜合性的反復(fù)調(diào)整過程。如美軍先后研究出F4，F(xiàn)15系列飛機EMC分析方法和數(shù)學(xué)模型，并將其應(yīng)用于飛機的設(shè)計、研制和維修中，取得了許多技術(shù)成果和顯著的經(jīng)濟效益?，F(xiàn)代社會中飛機、艦艇、汽車等各種平臺在狹窄的空間中安裝了各種功能的電子設(shè)備，在工作時這些設(shè)備會產(chǎn)生電磁干擾，對其它設(shè)備的正常工作產(chǎn)生影響[2，3]。并且由于伺服系統(tǒng)的供電和信號電纜長度超過10m，而10MHz信號的波長約為30m，電纜長度已滿足L≥（λ/20）的輻射發(fā)射條件，由以上條件判斷輻射發(fā)射為干擾信號的傳輸路徑。 碼盤由于碼盤在設(shè)計時已采用金屬殼體進(jìn)行屏蔽，因此對其使用近場探頭進(jìn)行檢測。采用以上措施對伺服系統(tǒng)進(jìn)行整改后，再次進(jìn)行RE102測試，測試曲線如圖7所示，圖7a為水平極化測試曲線，圖7b為垂直極化測試曲線，由圖7可知，伺服系統(tǒng)的輻射發(fā)射在垂直和水平兩個極化方向上都能滿足GJB 151A97中機載設(shè)備的電磁輻射發(fā)射要求。電磁兼容學(xué)科的主要研究內(nèi)容：電磁干擾特性及其傳播原理研究電磁干擾特性及其傳播耦合理論是電磁兼容學(xué)最基本的的任務(wù)之一。電磁兼容設(shè)計方法：問題解決法問題解決法是先研制設(shè)備，然后針對調(diào)試中出現(xiàn)的電磁干擾問題，采用各種電磁干擾抑制技術(shù)加以解決。例如，盡量縮短電路引線的長度和減小電流回路的面積，是減小電磁輻射的有效方法；正確使用儲能濾波電容，把儲能濾波電容盡量近地安裝在有源器件電源引線的兩端，每個有源器件獨立供電，或單獨用一個儲能濾波電容供電(充滿電的電容可以看成是一個獨立電源)，防止各電路中的有源器件(放大器)通過電源線和地線產(chǎn)生串?dāng)_；把電源引線的地和信號源的地嚴(yán)格分開，或?qū)π盘栆€采取雙線并行對中交叉的方法，讓干擾信號互相抵消，也是一種減小電磁輻射的有效方法；利用散熱片也可以對電磁干擾進(jìn)行局部屏蔽，對信號引線還可以采取雙地線并行屏蔽的方法，讓信號線夾在兩條平行地線的中間，這相當(dāng)于雙回路，干擾信號也會互相抵消，屏蔽效果非常顯著；機器或敏感器件采用金屬外殼是最好的屏蔽電磁干擾方法，但非金屬外殼也可以噴涂導(dǎo)電材料(如石墨)進(jìn)行電磁干擾屏蔽。這個階段，企業(yè)一般已經(jīng)有了一定EMC的技術(shù)，并有時還會有專職的EMC工程師負(fù)責(zé)EMC工作，與其它開發(fā)人員一起在產(chǎn)品功能設(shè)計的同時，考慮EMC問題，如產(chǎn)品設(shè)計時會考慮濾波，屏蔽，接地等。其實，這階段還是屬于技術(shù)應(yīng)用的混濁狀態(tài)，縱然設(shè)計人員已經(jīng)掌握了“技術(shù)”，但是還不能將其轉(zhuǎn)化為簡單可行的“方法”，因此也很難實現(xiàn)一些仿真。設(shè)計人員要很好的運用仿真軟件，建立一種符合產(chǎn)品實際情況的模型為產(chǎn)品設(shè)計服務(wù)，就要用方法論。故在EMI的問題上﹐常?？吹揭粋€EMI有問題的產(chǎn)品﹐由于未能找到造成EMI問題的關(guān)鍵﹐花了許多時間﹐下了許多對策﹐卻始終無法解決﹐其中亦不乏專業(yè)的EMI工程師。我們提出一套EMI診斷上的參考驟﹐希望用有系統(tǒng)的方式﹐快速的找出EMI的問題。其實﹐許多資深EMI工程師在其對策處理時﹐大部份的時間都在重復(fù)這些步驟與判斷。（說明）若取下某一電纜而干擾的頻率減小或甚而消失﹐則可知此電纜已成為天線將機板內(nèi)的噪聲輻射出來。（1）機器外部連接之電纜成為輻射天線由于機器本身外部所連接的電纜成為天線效應(yīng)﹐將噪聲輻射到空間﹐此時噪聲的大小和電纜的長度有關(guān)﹐因電纜的天線效應(yīng)相對于噪聲半波長時共振情形會最大﹐也往往是造成EMI無法通過測試。（2）機器內(nèi)部的引線﹐連接線成為輻射天線由于許多產(chǎn)品內(nèi)部常有一些電線彼此連接工作廳﹐當(dāng)這些線靠近噪聲源很容易成為天線﹐將噪聲輻射出去。若產(chǎn)品有電池設(shè)備則可取下電源線判斷﹐如Notebook PC等。另外可檢查看看機器外接的Connector的接地是否良好﹐若外殼為金屬而有噴漆﹐則可考慮將Connector處的噴漆刮掉﹐使其接地效果較佳。EMC包括EMI（電磁干擾）及EMS（電磁耐受性）兩部分，所謂EMI電磁干擾，乃為機器本身在執(zhí)行應(yīng)有功能的過程中所產(chǎn)生不利于其它系統(tǒng)的電磁噪聲；而EMS乃指機器在執(zhí)行應(yīng)有功能的過程中不受周圍電磁環(huán)境影響的能力。電磁干擾是人們早就發(fā)現(xiàn)的電磁現(xiàn)象, 它幾乎和電磁效應(yīng)現(xiàn)象同時被發(fā)現(xiàn), 1881年英國科學(xué)家發(fā)表“ 論無線電干擾”的文章, 標(biāo)志著研究干擾問題的開始。設(shè)計技術(shù)包括:電磁兼容仿真、分析、預(yù)測、評估、優(yōu)化、設(shè)計規(guī)范、設(shè)計方法、工程控制等技術(shù)和過程。圖 1 示出了殘疾人用的電動輪椅在未采取抗干擾措施之前暴露于20V/m 電場強度下，其工作出現(xiàn)的反?，F(xiàn)象。我們都知道，在民用飛機座艙內(nèi)不允許使用移動通信手機或游戲機之類的數(shù)字型電器。比如是電腦一般都是有兩個頻率的。在我們的生活中，我們還會遇到許多相類似的問題。接地目的有三個：（1）接地使整個電路系統(tǒng)中的所有單元電路都有一個公共的參考零電位，保證電路系統(tǒng)能穩(wěn)定地干作。接地可以理解為一個等電位點或等電位面，是電路或系統(tǒng)的基準(zhǔn)電位，但不一定為大地電位。但應(yīng)盡量防止出現(xiàn)旁路電容和引線電感構(gòu)成的諧振現(xiàn)象。濾波器可以顯著地減小傳導(dǎo)干擾的電平，因為干擾頻譜成份不網(wǎng)于有用信號的頻率，濾波器對于這些與有用信號頻率不同的成份有良好的抑制能力，從而起到其它干擾抑制難以起到的作用。電路技術(shù)有時候采用屏蔽后仍不能滿足抑制和防止干擾的要求，可以結(jié)合屏蔽，采取平衡措施等電路技術(shù)。其目的在于使兩根導(dǎo)線所檢拾到的干擾信號相等。用阻容和感容去耦網(wǎng)絡(luò)能把電路與電源隔離開，消除電路之間的耦合，并避免干擾信號進(jìn)入電路。具體講，就是用屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個系統(tǒng)的干擾源包圍起來，防止干擾電磁場向外擴散；用屏蔽體將接收電路、設(shè)備或系統(tǒng)包圍起來，防止它們受到外界電磁場的影響。電路的接地方式基本上有三類，即單點接地、多點接地和混合接地。機殼接地可以使得由于靜電感應(yīng)而積累在機殼上的大量電荷通過大地泄放，否則這些電荷形成的高壓可能引起設(shè)備內(nèi)部的火花放電而造成干擾。但其實只要我們仔細(xì)的思考，我們就會發(fā)現(xiàn)電磁干擾和電磁兼容在我們的生活中處處存在。另一個與生活息息相關(guān)的東西就是手機。而在機身上存在有大量的天線與傳感器，可能直接接收電磁騷擾輻射。由圖可見，當(dāng)加以不同頻率的電磁輻射時，其工作失控，轉(zhuǎn)速在 0～100r/min 之間變化，干擾頻率從100MHz～700MHz。三．電磁干擾的危害強的電磁場會對人們的健康帶來一定的危害。1889年英國郵電部門研究了通信中的干擾問題, 使干擾問題的研究開始走向工程化和產(chǎn)業(yè)化。也稱電磁兼容性。各種接頭如Keyboard及Power supply常常由于接頭的插頭與機器上的插座間的密合度不好﹐影響了干擾噪聲的輻射。由于噪聲頻帶的影響﹐對200MHz以下可用加Core的方式（可一次多加數(shù)個