淺談航空計算機(jī)的電磁兼容性

王　斌（西安航空計算技術(shù)研究所，陜西　西安　710065）

淺談航空計算機(jī)的電磁兼容性

王斌
（西安航空計算技術(shù)研究所，陜西西安710065）

摘要：電子計算機(jī)本身就是數(shù)據(jù)與信息處理的中樞，而電子計算機(jī)的信息處理主要以電磁信號來進(jìn)行，因為計算機(jī)本身的結(jié)構(gòu)以及工作形式，使其在工作的時候不間斷地向空間進(jìn)行電磁波輻射。本文就在電磁兼容理論基礎(chǔ)上，對航空計算機(jī)電磁兼容性設(shè)計進(jìn)行了淺析。

關(guān)鍵詞：航空計算機(jī)；電磁；兼容性

1　航空計算機(jī)電磁兼容問題的特點

在現(xiàn)代的航空動力設(shè)計之中，處理系統(tǒng)要求較高，這些高指標(biāo)使得航空發(fā)動機(jī)本身的結(jié)構(gòu)變得極為復(fù)雜。機(jī)械液壓式的電子控制系統(tǒng)能夠滿足傳統(tǒng)航空發(fā)動機(jī)的有效運行，但是其本身所占空間較大，對于現(xiàn)代所要求的復(fù)雜控制有難以避免的問題。這也就使得發(fā)動機(jī)的數(shù)字化逐步成為方向。航空發(fā)動機(jī)實現(xiàn)了數(shù)字化之后，本身體積較小，工作能力較為可靠，對于設(shè)備運行的控制功能也極為強大，數(shù)字化控制系統(tǒng)是諸多軍事強國先后開發(fā)的控制對象。

2　航空計算機(jī)電磁兼容設(shè)計內(nèi)容

電磁干擾主要就是電磁騷擾所引發(fā)的，導(dǎo)致傳輸通道以及系統(tǒng)性能下降的情況。電磁兼容技術(shù)之中有電磁騷擾一詞，主要概念就是任何引發(fā)裝置以及設(shè)備性能下降導(dǎo)致對存在生命以及無生命物質(zhì)產(chǎn)生的電磁作用。從這個定義能夠看出，電磁騷擾主要是一種電磁現(xiàn)象，也就是客觀實在的物理狀況，它極有可能引發(fā)設(shè)備在性能方面出現(xiàn)損壞，不過卻不一定導(dǎo)致嚴(yán)重后果。不過電磁干擾本身就是電磁騷擾導(dǎo)致的后果。因為方便，一般而言，人們都把其稱為電磁干擾。在進(jìn)行電磁兼容設(shè)計之中必須考慮許多內(nèi)容：首先考慮電纜設(shè)計，其中主要是電纜的材料選擇，其次就是設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)構(gòu)設(shè)計十分重要，能夠最大限度地減少電磁干擾，在此基礎(chǔ)之上，可以安裝濾波器和接地設(shè)計。

3　航空計算機(jī)電磁兼容性硬件設(shè)計

3.1電纜設(shè)計

在進(jìn)行低頻傳輸?shù)臅r候，高磁導(dǎo)率的電纜材料的屏蔽效應(yīng)較高，不過傳輸頻率較高的時候，高導(dǎo)電性材料磁屏的屏蔽效應(yīng)更優(yōu)于高磁導(dǎo)率材料。高頻時的高導(dǎo)電性材料有較高的屏蔽能力，主要原因就是頻率升高導(dǎo)致磁導(dǎo)率下降，波阻抗增加。所以，在進(jìn)行電纜設(shè)計的時候應(yīng)考慮材料選取。

3.2結(jié)構(gòu)設(shè)計

屏蔽效應(yīng)實際上就是采用屏蔽體來降低電磁能量傳輸?shù)拇胧?。屏蔽體一般而言主要是采用電磁傳輸對裝置封閉的阻擋層，這個阻擋層可以導(dǎo)電或?qū)Т牛部梢允欠墙饘俚奈仗盍稀?/p>

在結(jié)構(gòu)上其屏蔽目的主要有兩方面：一是對內(nèi)部輻射區(qū)內(nèi)的電磁能量泄漏進(jìn)行控制；二是對外部輻射進(jìn)到區(qū)域進(jìn)行限制。如果將設(shè)備外部箱體設(shè)計為完全的密閉導(dǎo)電體，就能夠同時實現(xiàn)以上兩個目的。不過實際的設(shè)備要考慮到散熱以及維護(hù)等各方面因素，導(dǎo)致其不可能設(shè)計成為完全密閉體，在設(shè)計上必然形成縫隙。這些縫隙就可能致使屏蔽體之內(nèi)的電流在局部出現(xiàn)不連續(xù)，這也是屏蔽效應(yīng)下降的最重要原因。在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，一定要考慮盡量減少縫隙或者孔洞的量，以發(fā)揮最大程度的電磁屏蔽作用。

3.3濾波器設(shè)計

在單獨對多臺設(shè)備進(jìn)行電磁兼容試驗時，很少出現(xiàn)電磁干擾的問題，不過一旦把兩個設(shè)備進(jìn)行連接之后，就無法滿足電磁兼容要求，此時電纜實際上就是接收與輻射天線作用。這時主要措施就是加裝濾波器，將電磁干擾沿著信號線傳播路徑切斷，直接和屏蔽一起構(gòu)成整個防電磁干擾系統(tǒng)。不管是對干擾源的抑制，還是對耦合的消除都可以考慮用濾波技術(shù)來進(jìn)行改善。濾波系統(tǒng)能夠有效地壓縮干擾頻譜，而當(dāng)干擾的頻譜和有用信號的頻帶不同時，就可以采用電磁干擾濾波器把沒有信息的干擾進(jìn)行濾除。所以較為恰當(dāng)?shù)剡x擇并且正確使用濾波器，能夠很好地抑制傳導(dǎo)干擾。濾波技術(shù)本身就是從干擾信號之中對信號分量進(jìn)行提取的方法。即便使用設(shè)計很好且能正確接地的屏蔽系統(tǒng)，仍可能存在干擾能量傳導(dǎo)到系統(tǒng)之中，只有采用濾波器才能夠最大限度地減少干擾信號。

3.4接地設(shè)計

接地屬于一個基本的技術(shù)要求，這個要求是電路或者系統(tǒng)正常工作內(nèi)容中的，因為任何存在的電流都經(jīng)地線而形成不間斷的回路。但是地線與接地平面總會存在一定數(shù)值的阻抗，這個阻抗直接導(dǎo)致兩個接地點之間存在一定量的電壓信號，進(jìn)而導(dǎo)致干擾接地。恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行接地能對高頻的騷擾信號形成低阻抗的通路，這樣能夠達(dá)到抑制高頻信號對電子設(shè)備形成干擾的目的。由此可以看到，接地存在接地阻抗引發(fā)接地的干擾情況，接地也是一種抑制干擾較為有效的技術(shù)性措施。

結(jié)語

電子設(shè)備在進(jìn)行設(shè)計的時候，必須依據(jù)于設(shè)備本身的使用頻率來進(jìn)行合理的電纜選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及抗干擾方式設(shè)計，然后結(jié)合元器件的具體情況，綜合考慮各個方面的因素，合理進(jìn)行設(shè)計都會取得較為良好的屏蔽效果。

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