潜艇雷达收发系统的电磁兼容研究

摘要

随着电子产品的高速发展和国防现代化建设的迫切需求，电磁兼容问题越来越受到人们的重视。通过对电磁兼容性的研究，可以有效提高电子设备在复杂的电磁环境中运行地可靠性。
　　公司是为部队配套各种军用雷达的专业生产厂家，但对电磁兼容问题的研究并不深入，在实际工作中往往会遇到各种困扰，所以公司也急需电磁兼容方面的研究经验。从2011年开始，公司尝试将原生产常规动力潜艇用雷达使用于核动力潜艇中，但受电磁兼容等问题的困扰遇到很大的阻力，随后的两三年虽经努力仍未能取得满意的结果。为了解决这一问题，在公司领导的支持下，决定展开对本课题的研究。
　　通过对某潜艇雷达收发系统的电磁兼容性（EMC）的研究，对导致原系统中产生电磁干扰的三个基本要素即电磁骚扰源、耦合途径和敏感设备进行了细致地分析。其中包括：对电磁骚扰源产生的机理及抑制措施进行了研究；对电磁骚扰的传播特性进行了研究；对敏感设备的抗干扰能力进行了研究；对测量方法及测量数据进行了研究；对原雷达收发系统内、系统间电磁兼容性进行了研究。
　　同时，对电磁兼容的设计方法进行了研究，讨论了避免及削弱电磁干扰的主要方法，这些方法包括线路板的合理设计、接地设计、屏蔽技术、滤波技术以及机箱内部走线问题等。通过对这些问题的研究分析，总结出了系统中电磁兼容的设计方法和注意事项，也为如何改善原雷达收发系统电磁兼容提供了解决思路。
　　最后，通过对原系统进行一系列的测试和分析，发现了原潜艇雷达收发机系统中产生电磁干扰的主要原因，然后结合前期对电磁兼容理论知识的深入研究，根据不同情况从印制线路板设计、地线设计、屏蔽设计、滤波设计等方面对系统全面地进行电磁兼容设计。设计时重点抓住主要矛盾，对症下药，同时依据电磁兼容性标准和规范进行。最终给出合理的设计方案，并加以实施。结果表明对该系统进行电磁兼容处理的这些方法行之有效，测试结果满足国家相关标准的要求。
　　本次研究不但解决了困扰公司多年的问题，而且可以将这些方法推广到其它各种电子设备电磁兼容性的设计与分析中，为今后设计师在研发过程中对产品的电磁兼容设计起到积极地指导作用。

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第一章 绪论

1.1 电磁兼容概述

1.2 本文的工作

第二章 电磁骚扰源和耦合途径

2.1 电磁骚扰源的分类

2.1.1 自然骚扰源

2.1.2 人为骚扰源

2.2 电磁骚扰的耦合途径

2.2.1 传导耦合

2.2.2 共阻抗耦合

2.2.3 感应耦合

2.2.4 辐射耦合

第三章 系统中的电磁兼容设计方法

3.1 印制线路板(PCB)的EMC设计

3.1.1 印制线路板的布局

3.1.2 双面板及多层板

3.1.3 旁路电容与去耦电容的设计

3.2 地线设计

3.2.1 悬浮地

3.2.2 单点接地

3.2.3 多点接地

3.2.4 地环路

3.2.5 屏蔽电缆的接地

3.3 屏蔽设计

3.3.1 电场屏蔽

3.3.2 磁场屏蔽

3.3.3 电磁场屏蔽

3.3.4 孔缝的电磁泄漏

3.4 滤波设计

3.4.1 插入损耗

3.4.2 反射式滤波器

3.4.3 吸收式滤波器

第四章 潜艇雷达收发系统的电磁兼容设计

4.1 系统的电磁兼容测试

4.1.1 测试项目的制定

4.1.2 测试部位及说明

4.1.3 敏感现象判据

4.1.4 原系统电磁兼容测试不符合项

4.2 系统的电磁兼容设计

4.2.1 印制电路板的设计

4.2.2 分机内部走线

4.2.3 接地技术的研究

4.2.4 屏蔽技术

4.2.5 滤波技术

4.2.6 经电磁兼容设计后的测试结果

第五章 结束语

参考文献

致谢

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