某雷达的电磁兼容性（EMC）结构设计

某雷达的电磁兼容性（EMC）结构设计

倪华

【摘要】EMC设计是雷达设计中的重要环节，是雷达工作稳定及可靠的重要保障。文章根据EMC的基本原理，介绍了雷达的EMC结构设计的几点方法。

【期刊名称】《江苏科技信息》

【年(卷),期】2013(000)013

【总页数】2页(P52-53)

【关键词】电磁兼容性;电磁屏蔽;结构设计

【作者】倪华

【作者单位】南京大桥机器有限公司

【正文语种】中文

随着现代科学技术尤其是电子信息技术的发展，各种电子设备的数量及种类不断增加，空间电磁环境日益复杂，电磁能量日益增多。在这种恶劣的电磁环境下，要保证雷达内部的电子设备及分系统的正常工作以及大系统整体作战效能的发挥，必须很好地应用电磁兼容技术，解决其系统内和系统间的电磁兼容问题，对保证雷达安全、提高战斗力有着重要的作用。

1.电磁兼容性结构设计的主要方法和内容

电磁兼容性结构设计的目的就是切断电磁干扰的传播途径，主要方法有:屏蔽、滤波、接地。

（1）屏蔽。

屏蔽就是以某种导电材料或导磁材料制成的屏蔽体将需要防护的部分封闭起来，形成电磁隔离，以达到阻隔或减少电磁能传播的一种技术，是抑制电磁干扰的有效措施之一。具体地讲就是利用金属板，网、盖、罩、盒等屏蔽体阻止或减少电磁能量传播所采取的一种结构措施。

（2）滤波。

电路中的干扰信号常常通过电源线、信号线、控制线等进入线路引起干扰，而滤波是抑制干扰和防止干扰的一项重要措施，所以对公用电源线及通过干扰环境的导线一般要设置滤波线路。

（3）接地。

接地属于线路设计的范畴，是防止电磁干扰、增加电子设备电磁兼容能力的重要方法之一。合理的接地是最经济有效的电磁兼容设计技术，如果接地方法使用恰当，既可减少设备产生的对外干扰，又可使设备免受外来干扰。

2.雷达的电磁兼容结构设计

雷达是由方舱，信号收发、数据处理终端以及天线等分系统单元组成的电子设备，而且各单元之间有大量的电缆连接。除天线单元外的各单元以机箱（机柜）为载体，本文从机箱（机柜）和电缆两个方面来阐述雷达EMC设计。

（1）机箱（机柜）的电磁兼容设计。

机箱（机柜）的电磁屏蔽效能很大程度上取决于机箱的物理结构，即导电的连续性。理想的屏蔽机箱（机柜）应使用很厚的金属板，具有连续的结构，且没有接缝和开口。但任何实用的机箱（机柜），由于加工、装配以及操作性等原因，都会存在各种缝隙和孔洞，如何处理这些孔缝就成为机箱（机柜）电磁屏蔽设计的主要难题。

①接缝的处理。

a.减少缝隙宽度。可通过提高接合面加工精度、焊接或整体铸造来实现，通过增加

紧固件的密度亦可达到目的。

b.加大接触面的重叠面积。

c.使用导电衬垫。一般以钣金加工制成的机箱，通过在缝隙处加装导电衬垫来提高屏蔽效果。常用的导电衬垫有:铍铜指形簧片、金属丝网屏蔽条、导电布衬垫、导电橡胶等。

d.在接缝处涂导电涂料，如导电胶、导电酯等。

②孔的处理。

机箱(机柜)上不可避免的通风孔也是主要的电磁辐射源，采用开小孔或加截止波导通风板的方法都可以达到电磁屏蔽的目的。

式中：

δ—漏过功率系数；

R—小孔半径；

λ—波长；

S′—所有孔的总面积；

S—反射面的总面积。

由（1）可以看出，R 越小，δ就越小，也就是屏蔽效果越好。所以当对通风量的要求不高时，只要孔的直径足够小（孔径一般为λ/8～λ/10），就能够达到屏蔽要求。这种直接开小口径通风孔的方法具有结构简单、易加工、成本低等优点。当对通风量要求高时，必须使用截止波导通风板（蜂窝板），否则不能兼容屏蔽和通风量的要求。其特点是工作频段宽、屏蔽效能好、可靠性高，但价格较高。

（2）电缆的电磁兼容设计。

普通的电缆可以等效为电偶极子发射/接收天线，其接收 /辐射的能力往往比机箱内部各种引线和PCB板走线更强，而抑制这种情况的主要方法是屏蔽和滤波。

①电缆的屏蔽。

所谓屏蔽就是采用屏蔽电缆，如单层编织丝网电缆、双层编织丝网电缆、编织丝网和金属箔组合封装电缆等等。

②电缆的滤波。

a.电缆终端的连接器采用屏蔽滤波连接器，以阻止干扰电流流入∕流出电缆的芯线和屏蔽层。屏蔽滤波连接器是一种在每个插孔中安装了滤波器的连接器，按性能由低到高可分为：普通经济型D型连接器、高性能与高密度D型连接器、超高性能D型连接器、军用滤波连接器，可以根据不同的电磁兼容要求进行选用。

b.如果电缆的终端采用普通连接器，如何滤波呢？这就需要在屏蔽机箱上加装馈通滤波器，当需要穿过屏蔽机箱的导线较多时，可采用滤波器阵列。而且采用这种滤波器时应将其输入端隔离开，在导线进入机壳处专为滤波器设置一个金属隔离舱，如图1所示。在隔离舱与屏蔽机箱的接触面之间要还应加装导电衬垫，以保证屏蔽的严密性。

图1 滤波装置示意

无论是滤波连接器还是馈通滤波器，使用时最重要的是要保证良好接地。在使用滤波连接器时，在其与屏蔽机箱之间还应该使用射频密封衬垫，以保证两者之间的良好接触；使用馈通滤波器时要确保滤波器与屏蔽机箱有良好的接触，可采用焊接方式或是外加螺母、垫圈的连接方式。由此可见，屏蔽与滤波、接地是不可分割的，三者相辅相成才能取得良好的电磁屏蔽效果。

3.总结

电磁兼容虽然是一项电子工程，但与结构设计有着密切的联系。雷达结构设计的好坏直接影响整部雷达的电磁兼容指标。如果能在结构设计方案阶段就充分考虑电磁兼容性设计，会对整台雷达的EMC设计起到帮助。

参考文献

［1］邹逢兴.电磁兼容技术［M］.北京：国防工业出版社，2005.

［2］吕仁清，蒋全兴.电磁兼容性结构设计［M］.南京：东南大学出版社，1990. ［3］周志敏，纪爱华.电磁兼容技术：屏蔽·滤波·接地·浪涌·工程应用［M］.北京：电子工业出版社，2007.