全面剖析雷達電路的電磁干擾和EMC設計

　　現代雷達對信號頻譜質量的要求越來越高，并要求雷達能在惡劣的電磁干擾環境中可靠工作，這就對雷達電路系統的抗電磁干擾能力和電磁兼容設計提出 了更高的要求。由于雷達信號的寄生輸出，除了在信號變換等過程中產生外，還與系統外部的干擾、電路之間的干擾，電路系統的結構設計、工藝設計及信號傳輸匹 配等有關，所以要研制滿足電磁兼容要求的電路系統，除了方案合理、設計正確外，還必須注意以下幾點。

　　a、采取電路合理接地、電路之間去藕等有效措施，抑制一切無關信號。

　　b、裝配設計、電路布局及排列等必須正確合理。

　　c、應采用先進的工藝設計。

　　d、加強單元電路和電纜之間及電路系統之間的屏蔽隔離。

　　電路系統的電磁兼容分析與設計

　　用高質量的單元電子電路組成電路系統，完成某種功能時，除了系統方案的正確，電磁兼容設計也是十分重要的。尤其對現代雷達中的高穩定信號系統和 一些復雜電路系統以及工作在惡劣電磁環境中的電路系統，電磁兼容設計就更為重要。下面將詳細分析電路系統的電磁兼容間題，并提出有關的實施措施和方法。

　　1電源系統的電磁兼容

　　電源系統方面的干擾有三種形式：第一種是系統外部的干擾串入，如由交流電網進來的干擾及干擾磁場等引起的干擾信號;第二種是系統本身產生的干擾 信號，例如整流濾波后的波紋干擾，可控硅調壓產生的尖脈沖，開關電源引起的高頻脈沖，高頻電源的泄漏及穩壓管產生的噪聲等等;第三種是系統連線上的場干擾 信號。要抑制或削弱這些干擾信號必須對電源系統進行細心的電磁兼容設計。

　　a、對電源變壓器加屏蔽、隔離措施。每只電源變壓器都應在初次級之間加靜電屏蔽，以隔離初級電網串進來的干擾。重要電源還應對整個變壓器加罩高導磁材料進行磁屏蔽，抑制變壓器磁場及外界磁場引起的干擾。這些靜電隔離和磁屏蔽體均應可靠接地。

　　b、電源變壓器要盡可能遠離電子電路，以便使電源頻率的干擾及交流電源磁場的干擾降到最低水平。

　　c、電路系統中，若同時有模擬電路和數字電路時，則必須分別給模擬電路和數字電路供電。防止數字電路中上升時間很快的瞬態過程通過電源影響模擬電路。

　　d、合理組裝電路，正確接地，正確接線及鋪設電纜。選用恰當的磁屏蔽材料和電磁屏蔽材料，同時必須兼顧尺寸、重量和成本。

　　2信號傳輸系統的電磁兼容

　　信號傳輸過程中的干擾主要有兩個方面。一是信號通過傳輸線時，在其周圍產生電磁場，這些電磁場會在周圍的導體中感應出電流，形成干擾信號;二是信號在傳輸過程中，一般都有反射，反射信號串入其他電路形成干擾信號。克服傳輸引起的干擾一般可采取下列措施。

　　a、加強電磁屏蔽，對不同頻率，不同類型的單元電路分別組合屏蔽可減小相互的影響。

　　b、加強傳輸信號的匹配、隔離，使信號的輸入、輸出均有匹配網絡，適當增加隔離級以降低反射干擾。

　　c、抑制一切無用信號，即使落在電路頻帶外的信號，也應采取抑制措施。因為普通的放大器、倍頻器、混頻器和分頻器中均有非線性存在，都可能把帶外信號變換到電路的有效頻帶范圍內。因此，必要時應增加各種濾波器以抑制無用信號。

　　d、合理布線、合理排列電路。印制板上的傳輸線，既可能成為發射天線，也可能成為接收天線，因此，必須對它們合理布置，并盡量縮短其長度，以降低它們的相互干擾。

　　地線系統的電磁兼容

　　作為電路系統的地線，首要的任務是必須接觸良好，盡量減少接地電感及接地電阻。

　　使地電流少鍋合，減小相互感應。

　　在電路系統中，一般應把模擬信號地，數字信號地和噪聲地分開，有些系統還要單獨設屏蔽地。模擬地用于模擬電路和它們的電源;數字信號地用于數字 電路和它們的饋電電源;噪聲地用于交流電源變壓器的靜電屏蔽及變壓器屏蔽、交流供電線的屏蔽和發射機等。這幾種地線在電路系統中不應混淆相連，使它們在系 統外單點相接與大地相連。

　　電路工藝及結構方面的電磁兼容設計

　　電磁兼容不能只看成是電路設計人員的事，還必須由工藝和結構人員配合，才能共同完成合理的設計。因為不論是接地線的設置，電纜走向安排，還是電子組合的屏蔽體設計，電子組合的排列及變壓器的放置位置，和各種材料的選擇等都屬于電子結構問題。

　　而屏蔽體的加工，印制板的制遣，電路的裝配等將直接影響屏蔽，輻射及傳導效果，這是工藝方面的問題。下述幾個問題設計時應加以注意。

　　a、合理劃分、組合單元電子電路，使它們按其功能組合成不同的功能塊電路。尤其對周期性脈沖信號電路，最好讓它起止于同一個功能塊內，即組裝在同一屏蔽盒里。

　　b、數字電路與模擬電路必須分開組裝，相互間的連接應加以隔離，必要時可用光電耦合器件將它們完全隔離。

　　c、傳輸高穩定信號的電纜，必要時給電纜再加屏蔽套，或選用半剛性電纜和剛性電纜。

　　d、電路和元器件排列應合理，不要使信號迂回，盡量減小輸出輸入及各種情況上的相互耦合。

　　e、盡量選用平面安裝電路，不要大面積接地，它對電磁場的輻射抵制優于立體電路，可大大降低場輻射。

　　f、特別注意噪聲電路，噪聲元器件的裝配位置，處理了它們的地線，例如：繼電器、電源變壓器、高功率大電流器件及高壓脈沖電路等等。

　　g、不要在屏蔽體上安裝大功率、大電流元件，防止它們的返回電流通過屏蔽體產生不必要的耦合干擾。