某雷达产品关于RE102试验问题分析

戴斌张炫

(西安电子工程研究所 西安 710100)

1 引言

电磁兼容(electromagnetic compatibility，简称EMC)作为上世纪末、本世纪初电气、电子科学中一门迅速发展的综合性前沿学科，有着极强的理论性以及工程实践性。充分了解电磁兼容设计要求进行的产品设计、装配，直接决定了设备的电磁兼容性能。在此基础上，进行GJB指定的各项电磁兼容试验仍会出现超标。考察EUT相关问题的同时，不可忽视EUT的测试工装可能带来的干扰。工装的主要作用包括:为EUT提供结构支撑，接近真实的工作环境，也方便吊装和搬运;提供临时的时序统一起点;观察、记录EUT工作状态和数据等等，其本身不属于测试对象。本文主要总结某军品雷达在RE102(电磁场辐射发射)试验中针对超标进行的分析和整改。

2 试验对象描述

被测产品为两部工作在不同频率段的地面军用雷达，分别安装在两个基本封闭的方型工装上，工装内放置驱动器、信号处理等分系统。工装一侧开有圆形孔，主要用于内外部电缆连接。其他外部设备:由CAN总线连接的一台工控机;为系统提供统一定时信号的时统模块;直流、交流的配电控制箱。工装与所有外部设备均不属于正式产品。其中一部雷达测试系统示意图如图1所示。两部雷达严格按照电磁兼容性设计，并在电装和钳装过程中贯彻了设计要求，着重装配细节，满足电磁兼容性设计规范。

3 试验测试与整改分析

3.1 整改前试验结果与分析

如图2－图5所示，垂直极化方式是从2MHz到18GHz频率进行接收，水平极化方式是从30MHz到18GHz频率进行接收，纵坐标为测试天线接收到的辐射功率，单位为 dBμV/m。分段直线为满足RE102指标要求的极限值(注:图2为摸底测试结果，指标要求参见其它图中曲线)。由图上观察可知，两条垂直极化测试曲线在2MHz～500MHz频段内有严重的超标，尤其在是20MHz以内的中频部分。此外，雷达B在200MHz左右有严重的泄漏。而两条水平极化测试曲线显示在50MHz～100MHz有普遍的泄漏，并且在200MHz频率附近雷达B也有着比较明显的辐射泄漏。通过了解EUT的工作原理和信号流程，200MHz信号是雷达工作后辐射泄漏带来的。

中频部分的超标是泄露、传导、干扰等原因导致的。针对EUT及其外部设备观察与分析可知:首先，供电线路400Hz交流电源及时统供电的+28V进行了滤波。但配电箱中，交流转换成为直流后，没有滤波就直接注入系统。且配电箱作为一个半密封的、带有复杂电磁场环境的非被测设备，没有良好的接地和完整的屏蔽，放置于接收天线附近。其次，几根裸露在外的电缆，仅按测试辅助级别制作，没有经过良好的屏蔽处理。连接器尾夹也选用不当。这将配电箱、监视设备和时统上的干扰通过电缆辐射带入测试环境。最后，EUT调试工装没有接地点;各盖板连接面上为绝缘漆;外壳结构不封闭，存在泄漏源。整个工装没有起到屏蔽效果，这导致工装内复杂电磁环境所产生的电磁波，通过各个泄漏口辐射出来，直接影响测试结果。

3.2 试验中若干问题的解决

3.2.1 配电箱产生十分严重的高次谐波空间辐射干扰，并且通过电缆的传导，构成强烈的干扰源。增加电源滤波器，最大限度获得对电磁噪声的抑制。三相四线滤波器中的三相的每一相对中线都是单环电源滤波器的典型电路。直流滤波器是为了抑制开关电源对其直流负载产生的共模、差模干扰。滤波器的选择与安装注意事项请参考文献［4］。此外，提高配电设备的屏蔽和接地性能:用铜箔胶带封闭配电箱的通风孔;在机箱面板接缝处、插座与壳体的接触面上增加导电密封胶条;补全缺损的螺钉;将配电箱移至天线足够远处，打掉底面绝缘漆，与金属地板良好接触。

3.2.2 连接各部分的电缆也存在着电磁干扰，主要是传导干扰。当然，也会发射电磁波，存在着辐射干扰，尤其当传输信号频率超过30MHz，辐射干扰就比较明显。所以裸露在外的电缆需要选用屏蔽层进行包裹。制作电缆的屏蔽层要求连续，没有截断且各处均匀紧密，从而保持屏蔽层的屏蔽阻抗分布均匀。在电缆两端选用导电尾部附件，屏蔽层与连接器尾夹360°最大接触，避免阻抗突变带来反射。

3.2.3 用大小合适的导电布蒙裹配电箱、时统模块、工控机，把外部干扰降到最小。另外，对雷达工装进行检查，首先判断工装内部的各系统与导电内壁是否有良好的接地。其次，检查雷达B是否是完整的屏蔽整体。检查中发现，密封面上使用的不是导电胶条，降低了整部雷达的屏蔽效能。因此，选用合适的导电胶条对原胶条进行更换。打掉门板连接处两端的绝缘漆，盖好门板后，用铜箔胶带密封。同样密封工装侧面电缆输入的小孔。最后，使用与整个壳体导通的导电支撑腿，起到更好的接地作用。

3.3 试验结果

经过对EUT的配套供电设备、电缆及工装的分析和整改，试验结果如图6至图9所示，效果显著，辐射大范围超标的现象得到了抑制。

图9 雷达BRE102测试曲线(水平极化)

4 结束语

电磁兼容试验中，RE102作为电磁兼容性要求最为苛刻的一项，最能体现产品设计对于电磁兼容性的满足程度。做好现场EUT及其配套设备的电磁兼容性分析与整改，才能更好的排除外界其他因素对试验结果的影响，更有助于我们了解产品，并在以后的设计、试验中少走弯路，从而降低各种科研成本。但值得指出，并非所有被测设备经过现场整改都能达到满意的效果，决定其电磁兼容性能的重中之重，仍然在于产品的设计，而现场整改的效果还是极其有限的。

［1］GJB151A－97军用设备的电磁敏感度要求［S］.1997.

［2］军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量［S］，1997.

［3］区健昌.电子设备的电磁兼容性设计［M］.北京:电子工业出版社，2004.

［4］戴斌，高剑.某军品雷达电磁兼容试验若干问题解决方法［J］，火控雷达技术，2008(1):101－103.