【正文】 洲航天局開(kāi)發(fā)的 TDAS— EMC(Test Data Analysis System for Electromagic Compatibility)，曾經(jīng)用于多個(gè)空間項(xiàng)目，例如 SOHO衛(wèi)星的電源總線 EMC仿真， COLUMBUS空間站的 APMLAN網(wǎng)絡(luò)的 EMI預(yù)測(cè)，等等。 (4)美國(guó) Delense Advanced Research Projects Agency開(kāi)發(fā)的Airborne CommunicationNode(ACN)可用于飛行器通信系統(tǒng)地 EMC仿真分析，曾經(jīng)為 “ 全球鷹 ” 無(wú)人偵察機(jī)機(jī)載設(shè)備進(jìn)行 EMC分析。 (5)其他的相關(guān)領(lǐng)域 EMC分析軟件還有： AntennatoAntenna Plus Graphics(AAPG) GeneralEMModel for the Analysis Of Complex Systems(GEMACS) Transmitter and Receiver Equipment Development(TRED) Specifications and EMC Analysis Program(SEMCAP) IntrasystemEMC Analysis Program(IEMCAP) 56 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 美國(guó) ANSOFT公司的 HFSS，美國(guó) Agilent公司的 ADS，美國(guó) Applied Simulation Technology公司的 Apsim，南非 EMSS公司的 FEKO(任意形狀電磁場(chǎng)計(jì)算 )。它們大多基于某幾種數(shù)值算法的混合，比如矩量法 (MOM)、有限元法 (FEM)、物理光學(xué)法 (PO)等。 3． 4． 2 國(guó)內(nèi) EMC預(yù)測(cè)軟件 20世紀(jì) 90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)首先在航空航天部門(mén)對(duì)電磁兼容性預(yù)測(cè)技術(shù)開(kāi)展研究，并取得了初步成果。其中北京航空航天大學(xué)的“ 飛機(jī)電磁兼容性預(yù)測(cè)軟件 ” (BHEMCAP)具有一定代表性。它由 5個(gè)部分組成：①飛機(jī)總體模塊；②天線對(duì)天線耦合預(yù)測(cè)模塊；③電纜耦合預(yù)測(cè)模塊；④天線輻射電磁場(chǎng)對(duì)機(jī)內(nèi)干擾預(yù)測(cè)模塊；⑤機(jī)載設(shè)備互相干擾的預(yù)測(cè)模塊。這個(gè)軟件采用了分級(jí)篩選預(yù)測(cè)流程，功能強(qiáng)大，同時(shí)通用性也比較強(qiáng)，用戶可以根據(jù)不同機(jī)種進(jìn)行自行更換。 57 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 國(guó)防科技大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院微波技術(shù)發(fā)展中心為 “ 神舟 ”系列載人飛船研制了一系列飛船電磁兼容性預(yù)測(cè)軟件。 軟件分為 4個(gè)模塊，分別是： 電磁兼容預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、 電磁兼容預(yù)測(cè)算法模塊、 電磁兼容預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型模塊和圖像處理模塊。 數(shù)據(jù)庫(kù)模塊是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其他各模塊的運(yùn)行都需要此模塊提供實(shí)際數(shù)據(jù)；預(yù)測(cè)算法模塊是系統(tǒng)的核心模塊，它完成系統(tǒng)的主要功能；數(shù)學(xué)模型模塊定義計(jì)算所需的各種參數(shù)，為預(yù)測(cè)算法模塊提供支持；圖像處理模塊完成人機(jī)交互功能，顯示天線布局、頻譜圖及提供數(shù)據(jù)輸出等。 58 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 1．?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)模塊 數(shù)據(jù)庫(kù)模塊系統(tǒng)通過(guò) ODBC數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)技術(shù)完成對(duì)此模塊的連接。數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)了 EMC預(yù)測(cè)分析所需要的所有參數(shù)，包括天線布局，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的射頻、中頻參數(shù)等。共有 4個(gè)數(shù)據(jù)表：飛行器結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)表，發(fā)射設(shè)備數(shù)據(jù)表，接收設(shè)備數(shù)據(jù)表和具體電路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)表。 2．預(yù)測(cè)算法模塊 對(duì)航天器上無(wú)線設(shè)備的 EMC預(yù)測(cè)采用現(xiàn)在國(guó)際上通行的分級(jí)預(yù)測(cè)方法，即將整個(gè) EMC預(yù)測(cè)過(guò)程分為幅度篩選、頻率篩選、詳細(xì)分析和性能分析四級(jí)篩選過(guò)程 59 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 圖 形 控 制頻 譜 圖三 維 圖 形 界 面電 磁 兼 容 預(yù) 測(cè) 數(shù) 據(jù) 庫(kù)發(fā) 射 設(shè) 備數(shù) 據(jù) 表接 收 設(shè) 備數(shù) 據(jù) 表飛 行 器 結(jié)構(gòu) 數(shù) 據(jù) 表電 磁 兼 容預(yù) 測(cè) 操 作幅 度 篩 選頻 率 篩 選詳 細(xì) 預(yù) 測(cè)性 能 分 析兼 容 設(shè) 計(jì)發(fā) 射 機(jī)模 型發(fā) 射 機(jī)模 型發(fā) 射 機(jī)模 型高 頻 傳 輸函 數(shù) 模 型低 頻 傳 輸函 數(shù) 模 型預(yù) 測(cè) 結(jié) 果圖 像 處 理具 體 電 路 結(jié) 構(gòu) 數(shù) 據(jù) 表模 型預(yù) 測(cè) 步 驟數(shù) 據(jù) 庫(kù)軟件框架 60 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 3．?dāng)?shù)學(xué)模型模塊 電磁干擾的產(chǎn)生必須要有發(fā)射源、耦合通道、敏感設(shè)備，這稱(chēng)為電磁干擾三要素原理。根據(jù)此原理及本系統(tǒng)涉及的背景，數(shù)學(xué)模型模塊由發(fā)射機(jī)模型、接收機(jī)模型、天線模型和耦合通道模型組成。 發(fā)射機(jī)產(chǎn)生的干擾有 4種：基波、諧波、非諧波以及寬帶噪聲發(fā)射，所以需要對(duì)這 4種干擾分別建立模型。 對(duì)接收機(jī)而言，潛在的干擾信號(hào)有三種：同頻道干擾、鄰近頻道干擾及帶外干擾。對(duì)于超外差接收機(jī)，還要特別考慮鏡頻干擾以及落到中頻濾波器帶內(nèi)的干擾信號(hào)。 天線的方向圖、近場(chǎng)分布、極化是建立天線模型考慮的首要問(wèn)題。 耦合通道模型即天線間的耦合算法。耦合場(chǎng)的計(jì)算是電磁兼容預(yù)測(cè)分析中的一個(gè)核心問(wèn)題，直接影響到最終的預(yù)測(cè)結(jié)果。 61 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 4．圖像處理模塊 此模塊分為三維圖像、頻譜圖、干擾裕度概率曲線圖三個(gè)分模塊。完成的主要功能是： ●實(shí)時(shí)顯示航天器外形及天線布局； ●實(shí)時(shí)顯示并可縮放干擾信號(hào)頻譜； ●以柱狀圖和概率曲線圖形化電磁兼容預(yù)測(cè)結(jié)果。 ●選擇一個(gè)發(fā)射一接收設(shè)備對(duì)，從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出此設(shè)備對(duì)的數(shù)據(jù)載人相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型； ●根據(jù)天線類(lèi)型、頻率、布局的不同，選擇耦合算法，計(jì)算天線間的耦合度； ●分析干擾信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)后端各模塊的電平； ●當(dāng)程序判定設(shè)備間達(dá)到電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，則輸出結(jié)果； 耦合通道模型即天線間的耦合算法。耦合場(chǎng)的計(jì)算是電磁兼容預(yù)測(cè)分析中的一個(gè)核心問(wèn)題，直接影響到最終的預(yù)測(cè)結(jié)果。 62 電磁兼容預(yù)測(cè)技術(shù) 1．試述電磁兼容性預(yù)測(cè)基本方程的含義。 2．簡(jiǎn)要表述電磁兼容預(yù)測(cè)計(jì)算干擾源模型的分類(lèi)。 3．某無(wú)線電發(fā)射機(jī)信號(hào)頻率為 400MHz，基波輻射功率為 5dBW，其諧波參數(shù)未知。請(qǐng)根據(jù)通用諧波幅度模型得出其 7次以下諧波的輻射功率。 4．詳細(xì)論述超外差接收機(jī)可能受到的干擾類(lèi)型。 5．某超外差接收機(jī)工作頻率為 900MHz， 3dB帶寬為頻率的 l％，整機(jī)噪聲系數(shù)為 2dB，工作在常溫下 (17℃) ，接收機(jī)所允許的最小信噪比為 1，求此接收機(jī)的靈敏度。 7．一拋物面天線，為圓口徑，直徑為 3m，工作在 10GHz，遠(yuǎn)場(chǎng)增益為 45dB，根據(jù)電磁兼容預(yù)測(cè)的天線模型， 30m處的增益為多少 ? 8．電磁兼容預(yù)測(cè)的四級(jí)篩選流程中的幅度篩選主要考慮哪幾種情況 ?這幾種情況計(jì)算的步驟是怎樣的 ? 63 本次課小結(jié) 電磁兼容性基本概念 電磁兼容性常用的名詞術(shù)語(yǔ) 電磁干擾效應(yīng) 軍事電磁頻譜管理 電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 電磁兼容領(lǐng)域的發(fā)展 電磁兼容設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 64 匯報(bào)完畢 請(qǐng)各位專(zhuān)家指正 謝謝！