机动型电磁兼容测试系统设计技术研究

颜世东

（91404部队91分队，秦皇岛 066000）

机动型电磁兼容测试系统设计技术研究

颜世东

（91404部队91分队，秦皇岛 066000）

电磁兼容测试是装备的研制、定型和使用中各个阶段都异常关注的重点。电磁兼容测试结果还是装备整体设计整改和性能评估不可或缺的数据支撑。目前常规的电磁兼容系统测试存在重量和体积大、自动化差等不足。为有效解决系统性电磁兼容问题，本文探讨设计一种机动型便携式的电磁兼容测试系统。

电磁兼容外场测试系统设计

引言

由于精密仪器、计算机技术和元器件集成等高新技术的飞跃式发展，军用电子装备的电磁干扰问题对其可靠性、稳定性影响愈加明显。在现代战场上电磁辐射的武器装备多、频谱使用宽、频率密度大，在战场环境中造成友邻武器系统间电磁干扰（EMI）的概率不断增大。当两个用频相似的系统或装备以足够接近的频率和间距运行时就会出现电磁干扰。其对武器系统性能和可靠性所造成的恶劣影响将会对战场指挥和武器打击产生难以估量的影响，例如电磁信息不准确、无法探测敌方目标、引信过早点火、飞机飞行失控和制导武器失灵等。因此如何灵活、可靠的开展装备电磁兼容测试是一个亟待研究的问题。

1　系统需求解析与设计

以某型设备为例，项目依据HJB34A-2007《XX电磁兼容性规范》、HJB237-2001《XX电磁兼容性试验方法》和GJB1389A-2005《系统电磁兼容性要求》［1］，在其研制调试、鉴定试验或者服役中的某个阶段，进行总体电磁兼容性试验或者检查，主要包括以下测试项目：

（1）电磁环境测量：磁场、舱室内电磁环境电平、露天区人员活动部位电场、电引爆武器安装部位电场、燃油作业区电场、露天设备安装部位电场；

（2）电网传导发射：交流电网电压波形畸变率、直流电网纹波系数、电网传导干扰、电网尖峰信号传导发射；

（3）安装质量：搭接和接地电阻、绝缘电阻、舱室屏蔽效能；

（4）天线特性：接收机信号输入端感应电压、天线间隔离度；

（5）互调干扰；

（6）发射控制；

（7）微波漏能；

（8）金属体感应电压；

（9）发发和收发频率最小间隔；

（10）综合干扰。

2　测试系统构建

机动型便携式电磁兼容测试系统主要由控制单元、控制总线及测量设备三部分组成，各部分组成框图如图1所示，功能及工作原理如下：

整个测试系统基于混合总线设计，以LAN总线为主、PXIe总线及USB总线为辅。控制单元是系统的控制中心，包含嵌入式零槽控制器及测试软件。PXIe嵌入式零槽控制器可视为一台安装于PXIe机箱的计算机，测试软件运行时，该控制器通过控制总线对测试设备进行程控，完成测试。

图1　机动型便携式电磁兼容测试系统组成框图

3　测试系统使用方法

为考核某型设备上各分系统在待机、工作状态以及整体在船载状态下的背景电磁环境，需要根据不同的环境特点进行类别划分从而区别测试。主要分为磁场、区域电磁环境、内部电磁环境、露天区人员活动部位场强、武器安装部位场强、燃油作业区场强、露天设备安装部位场强［2］。

3.1磁场测试

测试主要用来考核某型设备消磁系统、大功率电源、用电设备及电网产生的磁场符合性。使用手持式磁场测量仪进行测试，通过通信线缆将数据实时返回数据库进行记录。

3.2区域电磁环境测试

测试主要用来掌握某型设备船载条件下，系泊或航行状态中的背景电磁环境，主要针对四周无遮盖物的露天甲板。

3.3内部电磁环境测试

测试主要用来考核某型设备舱室内电场的符合性。主要选取安装有敏感度要求的设备舱室进行试验，其测试机理及设备配置与3.2相同。

3.4露天区人员活动部位场强测试

在露天区域，发射机工作可能对人员造成危害，因此测试主要用来考核露天区人员可能遭受电磁辐射危害的活动场所的场强符合性。选用场强探头数据采集，测试软件通过程控系统控制场强计将实时接收到的电场幅度数据传送至数据库进行记录。

3.5武器安装部位场强测试

测试主要用来考核暴露在电磁环境中装有电引爆装置的军械安装部位的场强符合性，适用于设备上安装的内部装有电引爆的炸药、推进器和点火元件等的武器系统、安全和应急设备以及其他辅助设备，其测试机理及设备配置与3.4相同。

3.6燃油作业区场强

测试主要用来考核大功率设备发射时燃油相关的作业区附近场强符合性，适用于为燃油作业设立的装卸孔、口以及露天燃油堆放区域。其测试机理及设备配置与3.4相同。

3.7露天设备安装部位场强

测试主要用来考核露天区设备和敏感设备安装部位的场强符合性，适用于在露天区域放置的设备和安装有电场辐射敏感度要求的电子、电气设备处。其测试机理及设备配置与3.4相同。

4　结束语

未来，随着武器装备作战任务和作战模式的日新月异，以及装备信息化水平的提高，电子装备将面临更为复杂的电磁环境，电磁兼容问题会日益突出［3］。因此，应及早树立武器装备电磁兼容顶层规划思想，建立健全的电子装备电磁兼容测试与管理机制，采用科学、灵活、机动的测试手段，使武器装备电磁兼容工作实现科学化管理，为提高电子装备的电磁兼容性水平奠定基础。

［1］刘易勇，郭恩全等.电磁干扰预测试系统研制［J］.测控技术，2003.（11）：37-41.

［2］陈淑凤，马晓庆等.电磁兼容试验技术［M］.北京：北京邮电大学出版社，2001.

［3］张志新.水面舰艇编队电磁兼容顶层设计与规划探讨［J］.舰船科学技术，2011（S1）：26-29.

Research on Design Technology of Mobile Electromagnetic Compatibility Testing System

YAN Shidong
（Unit 91404 of PLA，Qinhuangdao，Hebei 066004，China）

Electromagnetic compatibility testing is the focus of the development，design and use of equipment in various stages of the attention.Electromagnetic compatibility test results or equipment overall design improvement and performance evaluation of the indispensable data support.At present，there are many shortcomings such as weight and volume，poor automation and so on.In order to solve the problem of the system electromagnetic compatibility，this paper discusses the design of a portable electromagnetic compatibility testing system.

electromagnetic compatibility，field test，system design