1引言
現(xiàn)代雷達對信號頻譜質(zhì)量的要求越來越高,，并要求雷達能在惡劣的電磁干擾環(huán)境中可靠工作,，這就對雷達電路系統(tǒng)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(chǎn)生外,，還與系統(tǒng)外部的干擾、電路之間的干擾,，電路系統(tǒng)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(tǒng),，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,。
。,、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(tǒng)之間的屏蔽隔離,。
2電路系統(tǒng)的電磁兼容分析與設計
用高質(zhì)量的單元電子電路組成電路系統(tǒng),，完成某種功能時，除了系統(tǒng)方案的正確,，電磁兼容設計也是十分重要的,。尤其對現(xiàn)代雷達中的高穩(wěn)定信號系統(tǒng)和一些復雜電路系統(tǒng)以及工作在惡劣電磁環(huán)境中的電路系統(tǒng)，電磁兼容設計就更為重要,。下面將詳細分析電路系統(tǒng)的電磁兼容間題,，并提出有關的實施措施和方法,。
2.1電源系統(tǒng)的電磁兼容
電源系統(tǒng)方面的干擾有三種形式:第一種是系統(tǒng)外部的干擾串入，如由交流電網(wǎng)進來的干擾及干擾磁場等引起的干擾信號;第二種是系統(tǒng)本身產(chǎn)生的干擾信號,，例如整流濾波后的波紋干擾,，可控硅調(diào)壓產(chǎn)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(wěn)壓管產(chǎn)生的噪聲等等;第三種是系統(tǒng)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(tǒng)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(wǎng)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(tǒng)中,，若同時有模擬電路和數(shù)字電路時,，則必須分別給模擬電路和數(shù)字電路供電。防止數(shù)字電路中上升時間很快的瞬態(tài)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?shù)拇牌帘尾牧虾碗姶牌帘尾牧希瑫r必須兼顧尺寸,、重量和成本,。
2.2信號傳輸系統(tǒng)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(chǎn)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?？朔鬏斠鸬母蓴_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(wǎng)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(nèi),。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(fā)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,。
2.3地線系統(tǒng)的電磁兼容
作為電路系統(tǒng)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(tǒng)中,，一般應把模擬信號地,，數(shù)字信號地和噪聲地分開，有些系統(tǒng)還要單獨設屏蔽地。模擬地用于模擬電路和它們的電源;數(shù)字信號地用于數(shù)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(fā)射機等,。這幾種地線在電路系統(tǒng)中不應混淆相連，使它們在系統(tǒng)外單點相接與大地相連,。
3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
4屏蔽設計
在電磁兼容的設計中，屏蔽體設計是非常重要的一個方面,。屏蔽是抑制一切無關信號的重要手段,，一般可分三種類型:靜電屏蔽、磁屏蔽,、電磁屏蔽,。
4.1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，應該在設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,。因此要求屏蔽盒應作導電防腐處理,，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,。
4.2磁屏蔽
電流在導線中流動,，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,。
4.3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,。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,。當頻率在]KHz以下，主要對磁場進行屏蔽,，應選擇高導磁率的材料,。
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、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,，設計者應認真考慮,。正確排列元件的位置，使縫和孔不要切斷感應電流,，必要時可將孔改用截止波導管,，使孔輻射進一步削弱。
44屏蔽組裝設計
除了屏蔽設計以外,，組裝技術也很重要,，尤其是對射頻系統(tǒng)的組裝，更應細心設計,。
一般應注意下面幾點,。
a、內(nèi)部電路的屏蔽設計,，應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,。
d、射頻接地電阻越小越好,。
當然還必須兼顧體積,、重量、成本等方面的要求,。
當電路之間對寄生場的衰減要求較高時,，用組裝盒結構形式較好，它可作成單隔離室形式,，也可設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,，對此應采取必要措施，使長縫上能有許多接觸點,?？捎迷黾勇葆敚釉O彈性片和加襯導電襯墊等措施,。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,。
還應考慮射頻導線的干擾,，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嚴加區(qū)別,。
總之,，屏蔽設計是一項較為復雜的設計，它不僅需要機械設計知識,，還必須熟悉所涉及的電尸各和多方而的知識