浅谈航空计算机的电磁兼容性

2015-12-24西安航空计算技术研究所陕西西安710065

中国新技术新产品 2015年14期

关键词：电磁

王　斌（西安航空计算技术研究所，陕西　西安　710065）

浅谈航空计算机的电磁兼容性

王斌
（西安航空计算技术研究所，陕西西安710065）

摘要：电子计算机本身就是数据与信息处理的中枢，而电子计算机的信息处理主要以电磁信号来进行，因为计算机本身的结构以及工作形式，使其在工作的时候不间断地向空间进行电磁波辐射。本文就在电磁兼容理论基础上，对航空计算机电磁兼容性设计进行了浅析。

关键词：航空计算机；电磁；兼容性

1　航空计算机电磁兼容问题的特点

在现代的航空动力设计之中，处理系统要求较高，这些高指标使得航空发动机本身的结构变得极为复杂。机械液压式的电子控制系统能够满足传统航空发动机的有效运行，但是其本身所占空间较大，对于现代所要求的复杂控制有难以避免的问题。这也就使得发动机的数字化逐步成为方向。航空发动机实现了数字化之后，本身体积较小，工作能力较为可靠，对于设备运行的控制功能也极为强大，数字化控制系统是诸多军事强国先后开发的控制对象。

2　航空计算机电磁兼容设计内容

电磁干扰主要就是电磁骚扰所引发的，导致传输通道以及系统性能下降的情况。电磁兼容技术之中有电磁骚扰一词，主要概念就是任何引发装置以及设备性能下降导致对存在生命以及无生命物质产生的电磁作用。从这个定义能够看出，电磁骚扰主要是一种电磁现象，也就是客观实在的物理状况，它极有可能引发设备在性能方面出现损坏，不过却不一定导致严重后果。不过电磁干扰本身就是电磁骚扰导致的后果。因为方便，一般而言，人们都把其称为电磁干扰。在进行电磁兼容设计之中必须考虑许多内容：首先考虑电缆设计，其中主要是电缆的材料选择，其次就是设备结构设计。结构设计十分重要，能够最大限度地减少电磁干扰，在此基础之上，可以安装滤波器和接地设计。

3　航空计算机电磁兼容性硬件设计

3.1电缆设计

在进行低频传输的时候，高磁导率的电缆材料的屏蔽效应较高，不过传输频率较高的时候，高导电性材料磁屏的屏蔽效应更优于高磁导率材料。高频时的高导电性材料有较高的屏蔽能力，主要原因就是频率升高导致磁导率下降，波阻抗增加。所以，在进行电缆设计的时候应考虑材料选取。

3.2结构设计

屏蔽效应实际上就是采用屏蔽体来降低电磁能量传输的措施。屏蔽体一般而言主要是采用电磁传输对装置封闭的阻挡层，这个阻挡层可以导电或导磁，也可以是非金属的吸收填料。

在结构上其屏蔽目的主要有两方面：一是对内部辐射区内的电磁能量泄漏进行控制；二是对外部辐射进到区域进行限制。如果将设备外部箱体设计为完全的密闭导电体，就能够同时实现以上两个目的。不过实际的设备要考虑到散热以及维护等各方面因素，导致其不可能设计成为完全密闭体，在设计上必然形成缝隙。这些缝隙就可能致使屏蔽体之内的电流在局部出现不连续，这也是屏蔽效应下降的最重要原因。在结构设计过程中，一定要考虑尽量减少缝隙或者孔洞的量，以发挥最大程度的电磁屏蔽作用。

3.3滤波器设计

在单独对多台设备进行电磁兼容试验时，很少出现电磁干扰的问题，不过一旦把两个设备进行连接之后，就无法满足电磁兼容要求，此时电缆实际上就是接收与辐射天线作用。这时主要措施就是加装滤波器，将电磁干扰沿着信号线传播路径切断，直接和屏蔽一起构成整个防电磁干扰系统。不管是对干扰源的抑制，还是对耦合的消除都可以考虑用滤波技术来进行改善。滤波系统能够有效地压缩干扰频谱，而当干扰的频谱和有用信号的频带不同时，就可以采用电磁干扰滤波器把没有信息的干扰进行滤除。所以较为恰当地选择并且正确使用滤波器，能够很好地抑制传导干扰。滤波技术本身就是从干扰信号之中对信号分量进行提取的方法。即便使用设计很好且能正确接地的屏蔽系统，仍可能存在干扰能量传导到系统之中，只有采用滤波器才能够最大限度地减少干扰信号。

3.4接地设计

接地属于一个基本的技术要求，这个要求是电路或者系统正常工作内容中的，因为任何存在的电流都经地线而形成不间断的回路。但是地线与接地平面总会存在一定数值的阻抗，这个阻抗直接导致两个接地点之间存在一定量的电压信号，进而导致干扰接地。恰当地进行接地能对高频的骚扰信号形成低阻抗的通路，这样能够达到抑制高频信号对电子设备形成干扰的目的。由此可以看到，接地存在接地阻抗引发接地的干扰情况，接地也是一种抑制干扰较为有效的技术性措施。