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航天器電磁兼容技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)
作者:  日期:2017-04-24  瀏覽次數(shù):2307次  來源:
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       一、電磁干擾源
       電磁干擾可能來源于地球磁場(chǎng)、雷電、軌道靜電、空間各種高能粒子等自然界中固有的環(huán)境影響,也可能來源于包括工業(yè)干擾在內(nèi)的各種人為電磁噪聲和雜波。所謂電磁干擾實(shí)質(zhì)上是指不需要的傳導(dǎo)電流、電壓或是不需要的電磁場(chǎng)。電磁干擾源按其起因可分為自然干擾源和人為干擾源。人為干擾源分為有意發(fā)射和無意發(fā)射。按電磁干擾的性質(zhì)分為瞬態(tài)干擾和穩(wěn)態(tài)干擾。干擾量可以用與頻率有關(guān)的頻譜特性來表示:也可以用與時(shí)間有關(guān)的特性如干擾波形幅值、前沿、寬度來表示。泰思特專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)各種信號(hào)發(fā)生器,如靜電槍、雷擊浪涌發(fā)生器、脈沖群發(fā)生器等產(chǎn)品。
       描述電磁干擾的名詞術(shù)語很多,有雜散發(fā)射、帶外發(fā)射、分諧波、交調(diào)干擾、組合干擾、無源互調(diào)(PIM)、空間微放電等。
       A.雜散發(fā)射是指必要帶寬外的單個(gè)或多個(gè)頻點(diǎn)上的發(fā)射,包括諧波發(fā)射、寄生發(fā)射、互調(diào)產(chǎn)物及變頻產(chǎn)物等的總稱,一般來說互調(diào)產(chǎn)物及變頻產(chǎn)物是由于發(fā)射機(jī)高頻器件的非線性引起,它們與發(fā)射機(jī)工作頻率之間有確定的關(guān)系,在EMC領(lǐng)域把帶外發(fā)射從雜散發(fā)射中區(qū)別出來,或者說區(qū)分雜散發(fā)射和帶外發(fā)射的目的是測(cè)量的需要,帶外發(fā)射是指由調(diào)制過程引起的緊靠必要帶寬的單個(gè)或多個(gè)帶外頻點(diǎn)上的發(fā)射,只有把頻譜儀掃描帶寬和分辨率帶寬進(jìn)行合理設(shè)置,才能得到帶外發(fā)射的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。
       B.分諧波是指晶振頻率的無用高次諧波。在EMC領(lǐng)域?qū)iT定義分諧波是工程研制需要,提醒工程師給予特別注意,它一般低于工作頻率,實(shí)質(zhì)是指采用倍頻原理設(shè)計(jì)的發(fā)射機(jī),其晶振頻率的無用高次諧波。
       C.無源互調(diào)是指由無源部件的固有非線性導(dǎo)致的互調(diào)產(chǎn)物。引起無源部件非線性的微觀機(jī)理非常復(fù)雜,它不僅與材料性質(zhì)、結(jié)構(gòu)形式有關(guān),還與通道加載及系統(tǒng)裝配的工藝質(zhì)量相關(guān)。無源互調(diào)產(chǎn)物在時(shí)間上不能保持穩(wěn)定。它們對(duì)物理運(yùn)動(dòng)、溫度循環(huán)和溫度變化都極敏感。
       D.空間微放電,也稱二次電子倍增。它是在真空條件下,電子在強(qiáng)微波電場(chǎng)加速下,在金屬表面之間產(chǎn)生的二次電子倍增現(xiàn)象,即在傳輸微波大功率的無源部件中出現(xiàn)的一種射頻擊穿現(xiàn)象。
       E.電磁干擾限值一般由標(biāo)準(zhǔn)或?qū)S眉夹g(shù)文件規(guī)定,在EMC標(biāo)準(zhǔn)中用限制線給出,它對(duì)應(yīng)于設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)兼容工作條件下能夠允許的電磁發(fā)射最高電平,電磁干擾測(cè)量值是指按規(guī)范規(guī)定的測(cè)量方法測(cè)得的電磁干擾發(fā)射值。
       二、電磁干擾路徑
       耦合路徑是指部分或全部電磁能量從規(guī)定源傳輸?shù)搅硪浑娐坊蜓b置所經(jīng)由的路徑,工程上分為傳導(dǎo)和輻射兩種路徑。研究耦合路徑的目的在于針對(duì)不同的路徑采取不同的隔離方式。
       A.輻射耦合是指干擾源以電磁輻射形式向空間發(fā)射電磁波,處于近場(chǎng)區(qū)和遠(yuǎn)場(chǎng)區(qū)的接收電路通過天線耦合、導(dǎo)線感應(yīng)耦合和閉合回路耦合。
       B.傳導(dǎo)耦合包括電容耦合、電感耦合、電阻耦合
       電感耦合是指一個(gè)回路中流過變化電流,在它周圍空間會(huì)產(chǎn)生變化磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)又在相鄰回路中產(chǎn)生感應(yīng)電壓,這樣就有兩個(gè)干擾電壓耦合到接收電路中去了,耦合量與回路電流、兩回路間互感及頻率相關(guān)。
       電容耦合是指兩個(gè)電路中的導(dǎo)體靠的很近,并且存在一定電位差,則一個(gè)導(dǎo)體中的電場(chǎng)會(huì)對(duì)另一個(gè)電路導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng),兩者相互影響,相互作用,產(chǎn)生耦合;耦合量與導(dǎo)體形狀、相互位置、填充介質(zhì)及頻率相關(guān)。
       電阻耦合是指兩個(gè)電路間的連接線,設(shè)備間的信號(hào)線,電源負(fù)載間電源線通過導(dǎo)線在傳輸信號(hào)的同時(shí),也傳輸干擾,公共阻抗耦合和共電源耦合屬此列。
       三、電磁敏感度
       電磁敏感度解釋為用抗擾性來描述裝置、設(shè)備或系統(tǒng)面臨電磁騷擾不降低運(yùn)行性能的能力。輻射敏感度是對(duì)造成設(shè)備或系統(tǒng)性能降級(jí)的干擾場(chǎng)強(qiáng)的度量,傳導(dǎo)敏感度是對(duì)電源、控制或信號(hào)線上干擾電壓或電流的度量。
       敏感度限值也稱抗擾性限值是指EMC標(biāo)準(zhǔn)或?qū)S眉夹g(shù)條件中規(guī)定的抗擾性電平。敏感度限值也稱抗擾性限值是指EMC標(biāo)準(zhǔn)或?qū)S眉夹g(shù)條件中規(guī)定的抗擾性電平。敏感度閾值是軍用標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)裝置、設(shè)備或系統(tǒng)在存在電磁干擾的情況下不能避免性能降低的能力,也稱敏感度門限。
       四、電磁兼容性

       電磁兼容性一般來說是指設(shè)備、分系統(tǒng)或系統(tǒng)在其所處的電磁環(huán)境中按設(shè)計(jì)要求具備正常運(yùn)行的能力,并且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不可承受的電磁干擾。也就是說滿足EMC要求的電子設(shè)備既不會(huì)影響其他設(shè)備的正常運(yùn)行,也不會(huì)受其他設(shè)備工作的影響而出現(xiàn)不希望有的電平響應(yīng)。

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