舰载光电设备电磁兼容设计

唐惠芳

华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室，湖北武汉 430073

引言

舰载光电设备可昼夜工作、完全被动方式工作隐蔽性好、不受电子干扰、图像清晰直观等优点；战时，在强电子环境条件下，也可用于独立对海上和空中来袭目标进行搜索、侦察、跟踪、监视和识别。舰载光电设备越来越得到各国海军的高度重视，现在各国舰艇上都已加装各型光电设备。而现代舰艇,尤其是大型舰艇结构复杂,设备众多,空间狭小,各种干扰问题较为突出。对舰载光电设备来讲, 干扰主要是高频电磁波通过电缆和电子设备相互作用所致。为提高舰载光电设备作战效能,必须采取正确的方法对舰载光电设备的磁兼容进行控制。

1 舰载光电设备电磁干扰分析

在舰载光电设备中电磁干扰的传播途径主要有两种，一种是干扰源在空间上的辐射耦合，干扰通过电磁波的形式耦合到敏感设备上。为满足舰载光电设备小型化的要求，结构设计紧凑，使得系统内部各部分之间的间距很小，导致空间辐射的能量大部分传导给敏感设备。

电磁干扰另外一种传播途径就是通过导线的传导耦合，它可通过电源线、信号线，当金属导线流过的电流较大时，就可以转化为辐射耦合，把干扰辐射到距离导线较近的敏感设备上。

2 电磁兼容性设计措施

2.1 结构设计

按数字信号环、开关量、功率环的顺序排列，将强弱信号进行分离；

控制机箱采用金属机箱，其结构设计满足相关的EMC设计标准；机箱盖板接缝处加RF衬垫（一般使用导电橡胶和导电胶）；插头座选用具有良好屏蔽性能的不锈钢插头座；

电源模块结构设计采用金属外壳屏蔽。

2.2 接地设计

系统采用“三套法”安全接地。

第一套——信号地：包括小信号回路、逻辑电路、控制电路以及接口电路的信号地。

第二套——系统电源地。

第三套——机壳地：包括机座、机箱等金属结构的外壳及屏蔽电缆的屏蔽层合并在一点接地。

2.3 布线设计

传输的信号有视频信号、数字信号、模拟信号等，其中模拟信号又有强、弱之分。所有干扰线和敏感信号的传输线均尽可能采用屏蔽线，以减少电磁泄漏和电磁耦合。电缆均采用双屏蔽电缆，且根据传输信号的频率分别提供单点和多点接地。

2.4 优选接插件

外部接插件选用不锈钢材料，该系列接插件具有考虑电磁干扰屏蔽的导电外壳，具有结构先进、使用方便、抗振动、防盐雾、高可靠的特点。

2.5 电路设计

通过电源滤波器将～220V/50Hz的电源功率传输到设备，而大大衰减经电源线传入的EMI信号，保护设备免受其害。同时，它又抑制设备本身产生的EMI信号，防止它进入电网，危害其他设备。

在电路板级就尽可能进行电磁兼容设计。如印制电路板设计时尽量缩短走线的长度，采取接地栅网、多层板和电源去耦电容等方法降低噪声。

减小源回路和敏感回路的环路面积，设法使信号线或载流线尽量靠近其回线；尽量把干扰源和敏感线分开敷设，尽量增大它们之间的距离。

3 结语

电磁兼容性是舰载光电设备的主要性能之一，电磁兼容设计是实现舰载光电设备规定功能、使设备效能得以充分发挥的重要保证。在进行设备功能设计的同时，必须进行电磁兼容设计。本文是在电磁兼容理论学习的基础和实际工程应用中积累的一些经验,是工程实践中的经验总结,实践证明采用本文提出的电磁兼容性设计措施，有效屏蔽了舰上各种电磁干扰对舰载光电设备的影响，大大提高了舰载光电设备的性能。

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