【正文】 環(huán)境日益復(fù)雜。在這種復(fù)雜的電磁環(huán)境中，如何有效地減少相互間的電磁影響，使各種設(shè)備 正常運轉(zhuǎn)，需要在產(chǎn)品設(shè)計開始時就考慮電磁兼容性的問題。在系統(tǒng)綜合集成后，發(fā)現(xiàn)電磁 兼容問題再重新調(diào)整系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，必須會帶來更多的困難，造成研發(fā)時間和成本的雙重浪費。A 電磁兼容性對于通信系統(tǒng)的重要意義通信指揮車集成了有線、無線傳輸系統(tǒng)及眾多模擬、數(shù)字設(shè)備； 隨著汽車微電子裝備的大量增加，半導(dǎo)體邏輯器件對電磁干擾敏感度相當高； 車載電磁低電壓、大電流負載特性使其開關(guān)過程在供電線路上產(chǎn)生很多脈沖干擾，進一步惡化了電磁環(huán)境。因此，在通信指揮車系統(tǒng)中，EMC 是一個十分重要的問題，將直接關(guān)系到車載系統(tǒng)的正 常使用和運作。B 通信指揮車電磁騷擾源和易干擾源分析射頻信號源及其傳輸信號線部分，信號傳輸中的非線性部分,尤其是功率信號傳輸中的非 線性部分。這部分包括高速的數(shù)字邏輯電路,脈沖電路,整流電路,系統(tǒng)時鐘,端口失配造成的 反射等，電感器,濾波器,高頻脈沖變壓器,阻抗匹配器，發(fā)射天線,切換開關(guān),繼電器,重負載 的啟動與關(guān)閉等，高電壓部分產(chǎn)生的電場，靜電累積產(chǎn)生的高壓靜電場。在本系統(tǒng)中，以下設(shè)備要引起格外的關(guān)注：350M 警用電臺：工作頻率： 350370MHz無線圖傳工作頻段：200MHz～800MH（頻率可調(diào)）以上二種設(shè)備的收發(fā)機都要配置相應(yīng)的腔體濾波器,以減少雜波(手持對講機除外),汽車自生騷汽車內(nèi)部的自生騷擾發(fā)射干擾源主要是汽車電器中的各種瞬變電脈沖、分電器的觸頭之間和火花塞間隙之間的火花以及車輪與地面、車身與空氣高速磨擦產(chǎn)生的靜電放電。這些自身產(chǎn)生的騷擾即可能通過電磁騷擾發(fā)射對環(huán)境中的其它電器造成干擾。這些自生騷擾可進一步分為 3 組：頻譜范圍 10kHz～1000MHz,由高壓點火裝置產(chǎn)生的寬帶干擾；頻譜范圍 10kHz～500MHz，由直流電機和離散輸出級產(chǎn)生的寬帶干擾； 頻譜范圍基頻～4000MHz，車載數(shù)字計算機（各種 ECU 和車載辦公數(shù)字設(shè)備）產(chǎn)生的窄帶干擾。經(jīng)實測，當沒有去擾措施時，汽車接收天線上干擾強度可達 50dBμV/m。C 通信指揮車電磁兼容性考慮從電磁騷擾源、電磁騷擾傳播特性、敏感設(shè)備抗干擾能力、測量設(shè)備、測量方法與數(shù)據(jù) 處理方法、系統(tǒng)內(nèi)、分系統(tǒng)間電磁兼容性等多個方面考慮。在實際應(yīng)用中，從預(yù)測入手，對 噪聲源、噪聲接收電路、耦合通道等幾方面進行分析。為了保證設(shè)備的正常運行，設(shè)計中對位于工作頻帶之外的信號都采用各種措施加以抑制， 從而保證工作頻帶上的信號都具有良好的接收能力。依據(jù)防護措施在實現(xiàn)電磁兼容時的重要性可行性，進行電磁兼容的分層次設(shè)計，最后對 各層次的設(shè)計結(jié)果進行綜合。具體包括接地設(shè)計、屏蔽設(shè)計和濾波設(shè)計。對于天線間的相互干擾，設(shè)計中充分利用車體外形的遮擋效應(yīng)，通過調(diào)整方向角、安裝 位置，使天線間的耦合度減到最小。在系統(tǒng)功能設(shè)計階段，定義各子模塊時，盡量避開 工作頻帶相近的各模塊同時工作，提出合理的調(diào)度算法。從軟件上輔助實現(xiàn)電磁兼容。 接地是電磁兼容設(shè)計的一個重要部分，接地的原則是為電路或系統(tǒng)提供一個參考的等電 位點或面。整個車體設(shè)計兩個以上接地端子。并提供安全接地（大地）樁、避雷樁和接觸良 好的截面積足夠大的接地線。各電子設(shè)備的電源輸入處均設(shè)有內(nèi)接的安全接地點，電子設(shè)備 的外殼體通過金屬結(jié)構(gòu)件或?qū)ｉT的安全連接導(dǎo)線與車體系統(tǒng)接地相連，通過與車體接地端子 的良好接觸，從而將整個車輛構(gòu)成一個閉合的等電位系統(tǒng)，車體系統(tǒng)接地通過接地樁與大地相連，使其與大地接近同電位，從而確保設(shè)備和人身安全。避雷接地系統(tǒng)由安裝于車頂天線的避雷器、各設(shè)備自帶的避雷裝置以及配電系統(tǒng)的無源 避雷器組合而成，各設(shè)備的避雷裝置通過專用的接地線與機柜的避雷接地相連，機柜的 避雷接地與車體系統(tǒng)的避雷接地相連，車體系統(tǒng)的避雷接地通過專用的避雷樁與大地相 連，這樣整個避雷系統(tǒng)既可防止雷擊由車頂天線竄入對系統(tǒng)造成破壞，也可防止雷擊由線纜竄入或感應(yīng)高壓對設(shè)備造成的破壞。在設(shè)備內(nèi)部的布線及走線 減小干擾源和敏感電路的環(huán)路面積。最好采用雙絞線和屏蔽線,使得信號線與接地線及載流回線之間的距離為最近,從而減小環(huán)路面積。 增大干擾源走線與敏感線路走線間的距離。可能的話,使干擾源走線與敏感線路走線盡可能呈直角相交地布線, 使干擾源與敏感線路間的互感盡可能地小。 增大干擾源走線與敏感線路走線間的距離,使得兩者間的靜電容耦合為最小。 采用靜電屏蔽層,同時靜電屏蔽層要接地。將布線（走線）按功率，頻率來進行分類,以每 30dB 的功率電平分成若干組,不同種類的 布線(走線)要分開捆扎,相鄰類的布線(走線)在采用屏蔽或事先扭絞之后也可捆扎在一起,不 同種類的布線(走線)間的敷設(shè)間距為 50mm～75mm。 屏蔽設(shè)計車體設(shè)計具有很好的屏蔽功能，既防止系統(tǒng)設(shè)備工作時造成的電磁泄漏，也防止外部空 間的電磁輻射以及電磁干擾造成系統(tǒng)設(shè)備無法正常工作。在實際工程設(shè)計中，考慮體積、重量、工藝等的因素，一般取屏蔽體隔墻厚為 4mm～5mm， 要保證內(nèi)外兩點之間測量電阻小于 。B. 電源接口窗屏蔽車體電源接口窗電源線選用屏蔽電纜和航空接插件，以減少電源線引發(fā)的傳導(dǎo)輻射干擾。C. 空調(diào)器屏蔽空調(diào)器安裝會引起風道的電磁泄漏和空調(diào)器電源線引起的傳導(dǎo)輻射干擾，因此，在風道 口采用屏蔽波導(dǎo)材料進行屏蔽D. 信號接口窗屏蔽由于信號窗尺寸大，與車體存在一定的縫隙，這樣就不可避免存在車體電磁泄漏和屏蔽 問題。因此采取以下措施：z 選擇適合的尺寸，確定信號接口窗的大??；z 采取全屏蔽電接插件，以保障開口處屏蔽效果；z 縮短螺釘間距。E. 電纜屏蔽選用屏蔽性能好的線纜，盡量避免線纜間的電磁干擾及耦合。電源線、信號線不平行走 線，萬一避免不了的則盡量增加它們之間的距離，使其耦合減小到最低程度。指揮車內(nèi)設(shè)備合理布局，避免設(shè)備間的電磁干擾性；對整個 PCB 板及連接頭采用了良好的屏蔽措施，設(shè)計了屏蔽機箱，機箱外接電纜進入箱體之間均加以濾波。連接頭采用信號針與地針交錯分布的排列方式。 濾波設(shè)計通信指揮車的濾波措施如下：z 電源引入端加裝抑制共模干擾和差模干擾的濾波器；z 車內(nèi)大功率發(fā)射機在電源入口處加裝專用濾波器；z 開關(guān)電源分配給各設(shè)備的直流供電輸出口加裝電源濾波器；z 信號輸入輸出口加裝模擬或數(shù)字信號濾波器。 對于天線間的相互干擾，在元器件選型時盡量使其工作頻帶沒有重疊，通過調(diào)整方向角、安裝位置，使天線間的耦合度減到最小。在系統(tǒng)功能設(shè)計階段，定義各子模塊時，盡量避開 工作頻帶相近的各模塊同時工作，提出合理的調(diào)度算法。從軟件上輔助實現(xiàn)電磁兼容。 接地設(shè)計接地技術(shù)是抑制電子產(chǎn)品電磁干擾非常重要的一環(huán)。特別指出的是，良好的接地設(shè)計還可以在不增加系統(tǒng)設(shè)備成本的前提下，抑制大部分的電磁干擾，提高系統(tǒng)的可靠性，達到事半功倍的效果，從而有利于提高系統(tǒng)的性價比。 德陽市公安局通信指揮車的接地系統(tǒng)綜合概述有以下四個特點：z 安全地、大信號地、小信號地及電源地系統(tǒng)分開布設(shè)，不共享；z 上述各接地系統(tǒng)單點匯集于電源口（壁盒），并就近接入大地；z 屬于電氣連接的點，其搭接直流電阻值不大于 103Ω；z 接地、搭接和屏蔽實施工藝完全符合 GJB 12101991 的規(guī)定。 系統(tǒng)接地的好壞直接影響指揮車內(nèi)設(shè)備和人身安全。因此保證系統(tǒng)良好接地非常重要， 車內(nèi)須設(shè)置三種接地點：車體避雷地、車體保護地、設(shè)備保護接地。接地極選用專用接地棒。指揮車內(nèi)部設(shè)備采用等電位連接。所有接地線均為銅質(zhì)絕緣導(dǎo)線，其截面不小于 4mm2。當綜 合布線系統(tǒng)采用屏蔽電纜布線時，信息插座的接地可利用電纜屏蔽層作為接地線連至每層的 配線柜。若綜合布線的電纜采用穿鋼管或金屬線槽敷設(shè)時，鋼管或金屬線槽應(yīng)保持連續(xù)的電 氣連接，并應(yīng)在兩端具有良好的接地。接地母線（層接地端子） 所有綜合布線用的金屬架及接地干線均應(yīng)與該接地母線相焊接。接地母線均為銅母線，其尺寸應(yīng)為 6mm 厚50mm 寬，長度根據(jù)工程實際需要來確定。接地母線采用電鍍錫以減小 接觸電阻。z 接地干線接地引入線指主接地母線與接地體之間的連接線，宜采用 40mm 寬4mm 厚或 50mm5mm 的鍍鋅扁鋼。接地引入線應(yīng)做絕緣防腐處理，在其出土部位應(yīng)有防機械損傷措施，且不 宜與暖氣管道同溝布放。z 接地體接地體分自然接地和人工接地體，并應(yīng)滿足以下條件：z 距離工頻低壓交流供電系統(tǒng)的接地體不宜小于 10cm；z 距離建筑物防雷系統(tǒng)的接地體不應(yīng)小于 2m；z 接地電阻不應(yīng)大于 40Ω 接地是電磁兼容設(shè)計的一個重要部分，接地的原則是為電路或系統(tǒng)提供一個參考的等電位點或面。對于通信指揮車，數(shù)字電路很多，電流大，且工作在脈沖狀態(tài)。往往在地線上能 測出十幾伏甚至更高的電壓。因此，必須采取有效的措施，方可避免這些干擾。A. 混合接地一般來說，當頻率在 1MHz 以下，可采用單點接地方法；頻率高于 10MHz 時應(yīng)采用多點 接地方法；頻率在 1MHz～10MHz 之間時，如果采用一點接地，則其地線長度要小于λ/20， 否則應(yīng)采用多點接地。而在電子設(shè)備中，往往既有高頻電路，也有低頻電路；包括大信號線 路、小信號線路；既有模擬電路，也有數(shù)字電路。我們采用混合接地方式。實際上混合接地包括兩種含義：其一是要保證低頻時單點接地，而在高頻時要保證多點 接地；其二是在一個電子設(shè)備中既有單點接地也有多點接地。這種接地方式在機架上安裝設(shè)備時往往采用。每個設(shè)備分別構(gòu)成單獨的接地面與接地母 線相連，再經(jīng)過整機接地點與大地相連。其中各設(shè)備內(nèi)部的接地方式是單點還是多點，應(yīng)根 據(jù)頻率、電平來決定。系統(tǒng)的各種電子設(shè)備中往往包含有很多電子電路以及各種電機、電器等電氣元器件。所 以地線應(yīng)分組敷設(shè)，一般分為信號地線（分高電平和低電平）、噪聲地線和金屬件地線等，如 圖所示。圖 275 接地的分組通信指揮車共有三個接地端子：避雷地、保護地、保安地。并提供安全接地（大地）樁、避雷樁和接觸良好的截面積足夠大的接地線。各電子設(shè)備的電源輸入處均設(shè)有內(nèi)接的安全接 地點，電子設(shè)備的外殼體通過金屬結(jié)構(gòu)件或?qū)ｉT的安全連接導(dǎo)線與車體系統(tǒng)接地相連，通過 與車體接地端子的良好接觸，從而將整個車輛構(gòu)成一個閉合的等電位系統(tǒng)，車體系統(tǒng)接地通 過接地樁與大地相連，使其與大地接近同電位，從而確保設(shè)備和人身安全。C. 地環(huán)路干擾及其抑制措施由于實際地線阻抗并不等于零，因此，如果電路存在的公共地上的干擾電流流經(jīng)地線時， 會產(chǎn)生公共阻抗干擾。另外，地線在電子設(shè)備中分布數(shù)量較多，特別是當頻率較高時，分布 參數(shù)的影響使得地線與其它線路形成更多的環(huán)路。這些環(huán)路包括：地線與地線的環(huán)路；地線 與電源饋線的環(huán)路；地線與信號線構(gòu)成的環(huán)路等。由于地環(huán)路有一個環(huán)路面積，因此，當外 界干擾源產(chǎn)生磁力線穿過這一個環(huán)路時，會產(chǎn)生有害的感應(yīng)信號，即磁場耦合干擾。抑制地環(huán)路干擾可以采取以下措施：z 減小地線阻抗和電源饋線阻抗z 減小環(huán)路面積z 阻隔地環(huán)路D. 屏蔽體接地在電子設(shè)備中，廣泛使用各種屏蔽體來達到系統(tǒng)抗電磁干擾的要求，其中的最常見的屏 蔽體是電纜屏蔽體和屏蔽罩。它們的屏蔽效能不僅取決于屏蔽體本身的性能，同樣也與屏蔽 體的干擾源的特性有關(guān)。特別重要的是還與接地點的選擇有及其重要的關(guān)系。E. 電纜屏蔽體接地當頻率為 100kHz 以下時，電纜屏蔽體要單端接地。如果屏蔽體有兩個或更多的接地點， 就有可能通過屏蔽體構(gòu)成噪聲地線回路而產(chǎn)生噪聲干擾。F. 放大器屏蔽罩接地高增益的放大器常常用金屬罩屏蔽起來以防止外界電場的干擾。