- 裝甲車(chē)輛電磁兼容性設(shè)計(jì)與試驗(yàn)技術(shù)
- 趙曉凡
- 1818字
- 2021-03-05 10:18:02
1.6 裝甲車(chē)輛電磁性能控制計(jì)劃
裝甲車(chē)輛所在的地面電磁環(huán)境是有用信號(hào)和無(wú)用發(fā)射相結(jié)合的結(jié)果,其中包括大量頻率、周期、振幅和能量各不相同的波形,這些波形能干擾地面平臺(tái)及其相關(guān)系統(tǒng)的正常功能。裝甲車(chē)輛電磁性能控制應(yīng)該從系統(tǒng)的角度出發(fā)制定EMC控制方案,涉及的技術(shù)領(lǐng)域包括EMC、EMI預(yù)測(cè)分析技術(shù)、屏蔽技術(shù)、接地和搭接技術(shù)、濾波技術(shù)、消隱技術(shù)、頻譜管理工程、天線的布置、電磁信息泄漏控制、指揮/控制/通信和情報(bào)(C3I)系統(tǒng)的EMC控制技術(shù)等。其控制方法主要采用問(wèn)題解決法、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范法、系統(tǒng)設(shè)計(jì)法及應(yīng)用環(huán)境探索法。
EMC控制方案應(yīng)包含產(chǎn)品研制、試驗(yàn)和使用的全過(guò)程,其中EMC需求和設(shè)定應(yīng)用場(chǎng)景應(yīng)在頂層文件中提出,如用戶需求文檔、系統(tǒng)需求文檔(任務(wù)書(shū))或標(biāo)書(shū)。研制者提出的控制方案的文檔應(yīng)當(dāng)包括系統(tǒng)級(jí)完整的控制策略并根據(jù)EMC總要求將策略分配和貫徹到分系統(tǒng)和設(shè)備級(jí)中。如果存在特殊設(shè)計(jì)需求(如強(qiáng)電磁干擾)應(yīng)該專(zhuān)門(mén)提出。裝甲車(chē)輛的電磁兼容性不追求系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)性能的優(yōu)化,而是追求達(dá)到戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求的總體兼容,考慮車(chē)載系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和綜合權(quán)衡。
1.6.1 系統(tǒng)控制計(jì)劃要求及應(yīng)用說(shuō)明
在系統(tǒng)研制的不同階段,電磁干擾控制運(yùn)用的方法和程序是不同的。其中方案、設(shè)計(jì)、樣機(jī)、測(cè)試和適應(yīng)性運(yùn)行(鑒定)等各個(gè)階段均可為實(shí)施電磁兼容性工程提供一定的機(jī)會(huì)。最初的方案階段是提供最佳效費(fèi)比的機(jī)會(huì),而最終的運(yùn)行階段所能提供的機(jī)會(huì)最小。系統(tǒng)控制計(jì)劃的內(nèi)容取決于其功能和組成的復(fù)雜程度,在項(xiàng)目初期應(yīng)該首先定義其組成和要求,如軍用車(chē)輛平臺(tái)/系統(tǒng)/設(shè)備、設(shè)計(jì)目的、界面、信號(hào)/數(shù)據(jù)、時(shí)鐘和結(jié)構(gòu)圖等,通過(guò)分析電氣和電子設(shè)備的研制制造過(guò)程,分別制定與設(shè)備、系統(tǒng)的復(fù)雜程度匹配的控制方案和控制計(jì)劃,通常設(shè)備級(jí)的計(jì)劃比系統(tǒng)級(jí)的計(jì)劃更為復(fù)雜,并且要考慮可執(zhí)行性。系統(tǒng)控制計(jì)劃的技術(shù)制定是為最終滿足合同的電磁兼容要求而制定詳細(xì)文檔的行為。
如果合同對(duì)特殊電磁環(huán)境有要求,控制方案和控制計(jì)劃一般應(yīng)當(dāng)包括所有EM影響,例如EMP、ESD、RADHAZ、TEMPEST、LIGHTNING、MEMIC等,因?yàn)樗鼈冃枰獙?zhuān)門(mén)的防護(hù)方法和防護(hù)措施,并應(yīng)將它們作為整體考慮。若某個(gè)部件或分系統(tǒng)不包括其中某項(xiàng),應(yīng)當(dāng)給出合理的解釋?zhuān)绨惭b在屏蔽車(chē)體內(nèi)部。
1.6.2 管理和組織
為了有效貫徹EMC控制方案,建立EMC項(xiàng)目管理和組織機(jī)構(gòu)是必要的。控制計(jì)劃的這部分應(yīng)當(dāng)說(shuō)明項(xiàng)目的組織、職責(zé)、權(quán)力和必要的控制方法,以提供一個(gè)有效的總體EMC控制策略。組織機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)確定項(xiàng)目中關(guān)鍵人員的職位、任職資格等相關(guān)信息,包括任何EMC工作組中的相關(guān)成員資格。
對(duì)于大的項(xiàng)目,分系統(tǒng)(或承包商)需要選擇建立獨(dú)立的EMC控制方案對(duì)管理程序和EMC準(zhǔn)則進(jìn)行更加全面詳細(xì)的敘述。電子產(chǎn)品EMC設(shè)計(jì)主要是從基本技術(shù)點(diǎn)的角度闡述,如屏蔽、濾波、接地、印制電路板(PCB)設(shè)計(jì)等方面,但對(duì)于一個(gè)大型系統(tǒng),這些都是技術(shù)知識(shí)點(diǎn)、理論描述,關(guān)鍵是如何把這些電磁兼容知識(shí)與系統(tǒng)的要求和功能設(shè)計(jì)緊密結(jié)合起來(lái),如何在系統(tǒng)研制過(guò)程中實(shí)現(xiàn)和實(shí)施。一個(gè)復(fù)雜的型號(hào)項(xiàng)目,其屏蔽結(jié)構(gòu)、總體布置、頻譜管理、電源、接地網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置相互緊密聯(lián)系,因此管理相關(guān)信息和技術(shù)文件是非常必要的。
1.6.3 部件設(shè)計(jì)的EMC控制要求
(1)確定所設(shè)計(jì)的設(shè)備會(huì)處于什么樣的EMC環(huán)境中;
(2)根據(jù)設(shè)備所處的EMC環(huán)境,考慮適用哪些EMC標(biāo)準(zhǔn)和滿足哪些限值(超出基本標(biāo)準(zhǔn)要求);
(3)設(shè)備殼體的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)(金屬、鍍金塑料或無(wú)屏蔽);
(4)供電電源的類(lèi)型;
(5)所連接的外圍設(shè)備類(lèi)型和連接方式;
(6)對(duì)強(qiáng)電磁干擾防護(hù)的特殊需求;
(7)外部干擾時(shí)的設(shè)備失效判據(jù);
(8)以往類(lèi)似項(xiàng)目的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和EMC經(jīng)驗(yàn);
(9)內(nèi)部電纜、導(dǎo)線和接地應(yīng)遵循的規(guī)范;
(10)外部輸入/輸出信號(hào)類(lèi)型和安裝位置;
(11)在設(shè)備的研制過(guò)程中需要哪些EMC試驗(yàn)(器件模塊、PCB板級(jí)、設(shè)備級(jí))。
1.6.4 復(fù)雜系統(tǒng)的控制計(jì)劃要求
(1)收集與EMC有關(guān)的數(shù)據(jù),主要包括戰(zhàn)技指標(biāo)要求和安裝位置、詳細(xì)的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和擬安裝的設(shè)備可實(shí)現(xiàn)的功能;
(2)利用結(jié)構(gòu)布局和結(jié)構(gòu)屏蔽性對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行EMC分區(qū);
(3)規(guī)定特定EMC區(qū)域設(shè)備的有關(guān)發(fā)射和敏感度的限值;
(4)確定系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則,如接地、屏蔽、濾波及內(nèi)部布線;
(5)根據(jù)合同要求,確定設(shè)備分系統(tǒng)的EMC試驗(yàn)室要求;
(6)解決系統(tǒng)特殊要求和難題;
(7)根據(jù)系統(tǒng)級(jí)的EMC試驗(yàn)規(guī)范,進(jìn)行系統(tǒng)的EMC試驗(yàn)。
控制計(jì)劃的這部分應(yīng)當(dāng)說(shuō)明項(xiàng)目通過(guò)使用何種技術(shù)和設(shè)計(jì)方法來(lái)達(dá)到電磁兼容性的目標(biāo)。當(dāng)設(shè)備被配置到一定的EMC環(huán)境中時(shí),隨著EMC風(fēng)險(xiǎn)估計(jì)的進(jìn)展,設(shè)計(jì)方案也同步進(jìn)展,進(jìn)而使風(fēng)險(xiǎn)已知的設(shè)計(jì)策略也得以不斷完善,最終得到相應(yīng)的解決方案。
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