全面剖析雷達電路的電磁干擾和EMC設(shè)計

　　屏蔽設(shè)計

　　在電磁兼容的設(shè)計中，屏蔽體設(shè)計是非常重要的一個方面。屏蔽是抑制一切無關(guān)信號的重要手段，一般可分三種類型：靜電屏蔽、磁屏蔽、電磁屏蔽。

　　1靜電屏蔽

　　空間任何兩個帶電物體均可產(chǎn)生靜電場，其中一方電壓的變化必定會引起另一方的變化，產(chǎn)生靜電禍合。靜電藕合的機理是通過電路之間存在的電容拙合作用引起的。

　　克服靜電荊合最好的方法是利用金屬板作靜電屏蔽體。把受干擾的兩個源用金屬板隔離開，或者把電路上的所有元器件安裝在金屬板的一邊，如同表面安裝電路那樣，可獲得良好的靜電屏蔽。具體的屏蔽方法，尤其對雜散電容禍合作用的屏蔽，應(yīng)該在設(shè)計初始階段就全面加以考慮。

　　屏蔽方法：將一塊金屬板置于兩個被屏蔽的電路中間，并使各金屬板與地作電氣連接，如圖l所示。這樣從一點發(fā)出的電力線均被屏蔽板擋住，即起到靜電屏蔽作用。

　　也可作成屏蔽罩，如圖2所示，也能獲得好的屏蔽效果。由圖2看出，A點的電力線也達不到B點，因此也能起到良好的靜電屏蔽作用。

　　加大A、B距離，以減小雜散電容，也可減弱電容禍合作用，但這種方法受到體積限制，一般無法采用。特別要注意靜電屏蔽體與地之間的接觸必須良 好，若接觸不好，屏蔽體與地之間將有電位差，影響屏蔽效果。因此要求屏蔽盒應(yīng)作導(dǎo)電防腐處理，所用螺釘，鉚釘?shù)裙潭ú灰颂?，盡量使電接觸良好，減小接地 電阻，減小接地電感。

　　2磁屏蔽

　　電流在導(dǎo)線中流動，流過電感線圈和變壓器時，其周圍產(chǎn)生磁場，磁場通過電路中的互感來傳播，電流產(chǎn)生的磁力線，通過互感在其它電路中感應(yīng)出電壓。

　　尤其在3KH：以下的低頻條件下，主要干擾影響是由磁場引起的，但解決磁屏蔽往往既昂貴又困難。在雷達中，磁屏蔽主要針對電源變壓器和高壓調(diào)制器。一般低紋波電源的變壓器常都采用坡莫合金加以屏蔽，否則達不到良好效果。

　　3電磁屏蔽

　　任何一種交流電路都會產(chǎn)生交變的電場和磁場。電磁屏蔽與電磁場的性質(zhì)、變化頻率、及輻射源和受感器之間的距離等有關(guān)。在雷達電子電路系統(tǒng)中，工 作頻率一般都較高，在IKHz以上，一般可選用鋁為電磁屏蔽材料。用切削工藝制成的鋁屏蔽盒，對300MHz信號屏蔽隔離可達100dB以上。當(dāng)頻率 在]KHz以下，主要對磁場進行屏蔽，應(yīng)選擇高導(dǎo)磁率的材料。

　　在電子電路系統(tǒng)中，為了內(nèi)部走線及取出放置電路方便，給屏蔽組裝盒加有蓋板，有時為了通風(fēng)、散熱等需要，在屏蔽板上打孔，開縫，造成屏蔽體出現(xiàn) 間斷點，引起信號泄漏，形成干擾，設(shè)計者應(yīng)認(rèn)真考慮。正確排列元件的位置，使縫和孔不要切斷感應(yīng)電流，必要時可將孔改用截止波導(dǎo)管，使孔輻射進一步削弱。

　　屏蔽組裝設(shè)計

　　除了屏蔽設(shè)計以外，組裝技術(shù)也很重要，尤其是對射頻系統(tǒng)的組裝，更應(yīng)細(xì)心設(shè)計。

　　一般應(yīng)注意下面幾點。

　　a、內(nèi)部電路的屏蔽設(shè)計，應(yīng)能防止電子線路自身的射頻能量泄漏，同時也防止外界電磁能量對它的影響。

　　b、采取措施，防止電路級與級之間不必要的反饋和禍合。

　　c、對電源加濾波去鍋措施，衰減抑制射頻信號在電子組合內(nèi)部和電子組合與組合之間傳導(dǎo)。

　　d、射頻接地電阻越小越好。

　　當(dāng)然還必須兼顧體積、重量、成本等方面的要求。

　　當(dāng)電路之間對寄生場的衰減要求較高時，用組裝盒結(jié)構(gòu)形式較好，它可作成單隔離室形式，也可設(shè)計成多個隔離室形式，即一個屏蔽盒，內(nèi)分幾個隔離 室，這樣的組裝盒對靜電場和電磁場均有較好的隔離。制造組裝盒的材料最好選用鋁，它既便宜又輕，對雷達的電路系統(tǒng)，隔離效果一般都很好。

　　在裝配這些屏蔽體時，常遇到長縫泄漏，對此應(yīng)采取必要措施，使長縫上能有許多接觸點?？捎迷黾勇葆?，加設(shè)彈性片和加襯導(dǎo)電襯墊等措施。但是這樣作一定要注意防腐蝕，尤其電化防腐蝕，否則不能長期保持滿意的效果。

　　還應(yīng)考慮射頻導(dǎo)線的干擾，合理選取傳輸信號的幅度，正確安排系統(tǒng)電纜走向，脈沖信號線。交流信號線相互不應(yīng)綁在一起，尤其大幅度的脈沖信號，與高純度的信號在傳輸時應(yīng)嚴(yán)加區(qū)別。

　　總之，屏蔽設(shè)計是一項較為復(fù)雜的設(shè)計，它不僅需要機械設(shè)計知識，還必須熟悉所涉及的電尸各和多方而的知識。