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电磁兼容技术在电子设备中的运用范文

时间:2022-07-17 08:34:24

电磁兼容技术在电子设备中的运用

摘要:本文介绍了电磁兼容技术,并以某信息终端系统为例,探讨了电磁兼容技术在电子设备中的应用,具有重要意义。

关键词:电磁兼容技术;电子设备;武器系统

近些年来,信息技术蓬勃发展,信息系统采用电子设备集成技术也日益发展增多,与此同时,电子设备拥有了越来越宽的频率和带宽,以及越来越大的发生功率,所以信息也拥有了越来越快的传输速率,信号也更加敏感。所以,电磁兼容技术在电子设备中的应用越来越多,而电子设备在用于武器系统中时,其优良的性能也越来越受到人们的重视。在目前的信息系统研发过程中,电磁兼容的设计也成为重要的一项内容。

一、电磁兼容技术介绍

电子设备存在的干扰问题是伴随电子技术发展过程一直存在的问题,也是一项影响较大的问题,所以在电子设备设计时,不得不重视电磁兼容性问题。对于电磁干扰能量,一般来说,在电子设备中,传导的方式主要有两种,分别是传导性和辐射性耦合。如果需要实现电子设备的电磁兼容性加强,需要在进行设计时,考虑采用滤波方式抑制传导性耦合,采用的方式有:干扰信号过滤器和干扰电源滤波器。对于辐射性耦合的问题,可以用的控制措施是电磁屏蔽,主要依靠设计更为合理的结构,将走线的方式进行优化设计。

二、目标电子设备介绍

所研究的终端信息系统由三个主要部分组成,分别为火力及传感器、信息处理操作终端和通信保障设备。其中操作终端是基本的系统架构,主要由信息处理设备和机柜组成,信息处理设备主要包括智能处理设备、信息显示和火力控制设备;信息处理设备通过通信保障设备接受来自上级的情报和命令,显示在信息显示设备上,然后再通过本地火力控制设备对武器实施控制和指挥。信息处理设备与通信保障设备之前采用高速IP链路实现信息交互,信心处理设备与火力控制设备之间通过RS232方式实现信息交互。

三、电磁兼容技术在该电子设备中的应用

在对该种电子设备进行设计时,需要考虑两个方面的内容:首先,对于每台电子设备来说,要能够在一定程度上对外来电磁有抗干扰能力,能够保证自身工作正常;其次,对于其它的电子设备,每台设备还需要保证不产生电磁干扰。也就是说,要同时满足电磁发射极限值和电磁敏感度两方面的要求。多种屏蔽和滤波技术是火控电子设备通常会采用的电磁兼容处理方法,对电子、结构进行合理化设计,而且还需要保证可靠性和可维修性。在进行该电子设备的设计时,要充分考虑多个方面的电磁兼容性要求:设备的布置、布线方式、屏蔽电缆线、电子板卡、设备的搭接、静电防护设计等方面,还有外界环境的电磁影响也需要考虑在内。下面进行各方面的电磁兼容设计的详细介绍。

(1)箱体结构进行电磁兼容性设计时,包括四个方面的设计内容:电磁屏蔽设计、地线接地设计、信号滤波设计、电源滤波设计。

①首先对于电磁屏蔽的设计,可以采用铝合金的箱体材质,如此就能有效屏蔽电场;缝隙增加配合深度、减少长度,安装导电橡胶板,对接缝进行导电涂料处理,减少螺钉间距;尽量采用连续性结构,避免泄露辐射,增强屏蔽效果;对于设备的显示屏,采用屏蔽玻璃处理;箱体和盖板进行导电氧化工艺处理。

②对于接地的设计,采用的方式有:增加接地螺柱设计,设备的壳体与车体之间连接接地线,形成低阻抗通路,减少设备受外界电磁环境的干扰;借助悬浮接地的方式对系统信号进行处理;采用分开数字和模拟信号、分开大和小信号、分开信号和机壳等方式,提高电磁兼容性;尽可以采用单点接地方式,因为多点接地会出现电路受到地线噪声的耦合影响,当连接源不与负载地线在同一个点上时,地线噪声将会出现在两个地线之间,如果想避免出现这个问题,只需要进行单点接地,断开源的地线或者负载侧的任一地线;在进行接地处理时,要符合设计规范,采用电磁兼容设计的接地技术。

③在进行信号滤波设计时,需要保证互连信号线经过滤波器处理后再穿过机箱;对于数据线同样如此,需要采取电磁兼容处理,采用滤波处理否则会出现辐射和敏感度太高,影响运行的问题;对于金属控制轴,因为需要穿过屏蔽壳体,所以尽量采用金属触片,同时采用接地螺母,并对射频衬垫进行接地处理;对指示器以及显示器进行屏蔽处理;对于瞬态脉冲,采用低通滤波器,滤去一部分能量,抑制高频成分的干扰。

④在电源的滤波设计中,需要对共模干扰以及差模干扰进行解决,借助多级滤波设计形式的军用滤波器进行电源滤波,能够使电源满足电磁兼容性的要求;因为电源线上的辐射主要是由电流的高频传导造成的,所以馈通滤波器的使用对于电源电磁干扰的抑制非常有效。

(2)对于信息处理设备来说,作为信息操作处理终端的核心控制单元,需要具备快速反应的性能,还要能够实现精确打击,所以这个系统要具备快速响应和精确控制两个方面的能力。接口电路采用光电隔离技术,电源采用隔离技术能有效增强系统的抗干扰的安全稳定性。

四、结论

电磁兼容技术在电子设备中应用,能有效提高设备运行的稳定性和可靠性。对于武器系统,采用这种技术,能够达到非常优秀的电磁兼容效果,具有重要意义。

参考文献:

[1]刘尚合,刘卫东.电磁兼容与电磁防护相关研究进展[J].高电压技术,2014,40.(6):1605~1613

[2]杨秋平.变电站智能电子设备的电磁兼容技术应用[J].消费导刊,2016,(7):286

[3]张汝山.电力系统自动化设备的电磁兼容技术[J].科技创新与应用,2013,40.(35):293.

作者:张月雷 单位:中国电子科技集团公司第二十八研究所

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