SJ/Z 21502-2018 雷达电磁兼容性设计指南.pdf

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  • SJ/Z 21502-2018  雷达电磁兼容性设计指南

    系统、分系统/设备和模块电磁兼容性指标分解步骤为: a)根据电磁兼容性需求确认结果,充分考虑现有技术基础并兼顾各方面因素,提出系统、分系统 /设备电磁兼容性指标分配的关键设计要素(包括频率分配、天线布局、设备布局、电缆布局、 发射功率与发射带外频谱特性、接收灵敏度与接收带内/外频率响应特性、电磁环境特性分布、 屏蔽性能与谐振特性、系统及设备安全裕度、降级情况与优先级等); b 根据雷达系统战术技术指标要求和电磁兼容性关键设计要素,建立系统、分系统/设备电磁兼 容性指标体系;根据SJ21544建立模块电磁兼容性指标体系; 根据约束条件形成若干技术方案,构造分配模型,确定分配方法(如矩阵分析法); d)通过综合评估,从中选择最优方案,分配具体指标。 系统、分系统/设备与模块电磁兼容性指标分解流程见图3。

    6.2.2.3模块指标分解

    按照SJ21544相关要求,依据电源分布结构、信号/控制接口、物理安装特性等分类 各类模块。

    6.3系统电磁兼容性设计

    雷达与所在安装平台及平台所处环境间应实现互兼容,雷达系统内部应实现自兼容。在设计时必须 考虑频率分配、时间分配、防雷、设备与线缆布局、屏蔽、接地、搭接等设计措施。具体要求如下: a)分析并优化雷达发射分系统参数,包括工作频率与信号带宽、发射功率、发射分系统带内/带 外频率响应特性、发射波形(脉宽与周期)与调制特性、雷达发射工作时间分配等; b)分析并优化雷达发射天线与馈线参数,包括工作频率、几何尺寸、发射天线增益、波束宽度、 副瓣电平、极化;发射天线与馈线带内/带外频率响应特性;波束空域覆盖与扫描方式、扫描 速度等; ) 从气动布局、隐身、隔离度等多个综合因素考虑,选择系统天线、收/发设备、互连电缆等在 平台上的最佳布局方案,分析雷达发射天线与安装平台及平台所处环境中其它电子/电气系统 接收天线空间隔离度(结构尺寸、波束遮挡/反射与多路径效应、谐振特性、屏蔽性能、场线 耦合等平台布局限制因素,距离,空间相对位置等); d 定量分析雷达系统带内/带外电磁辐射干扰对其它电子/电气系统接收分系统的影响程度,根据 量化仿真分析结果对上述各参数重新分配、调整,送代优化设计; e) 分析并优化雷达的接收分系统参数(工作频率与信号带宽、接收灵敏度与增益控制、接收通道 带内/带外频率响应特性、调制方式、本振与中放频率及带宽、交调与互调等); f)分析并优化设计雷达的接收天线与馈线参数(工作频率、几何尺寸、接收天线增益、波束宽度、 副瓣电平、极化;接收天线与馈线带内/带外频率响应特性;波束空域覆盖与扫描方式、扫描 速度等); g)定量分析其它电子/电气系统带内/带外电磁辐射干扰对雷达系统接收分系统的影响程度法兰标准,根据 量化仿真分析结果对上述各参数重新分配、调整,送代优化设计; h 应注意雷达系统内发射/接收分系统与发射/接收天线相对布局与极化隔离、波束隔离,发射/ 接收分系统与发射/接收天线的频率响应控制。雷达接收分系统与发射分系统之间应采取微波 通道隔离与限幅保护、收发定时消隐控制、独立电源供电隔离、发射分系统与接收分系统单独 屏蔽加固、优化布局等设计措施实现系统内部兼容工作: i 雷达系统内应综合采取防雷电/电磁脉冲、屏蔽、接地、搭接、分类综合布线等设计措施实现 兼容工作; j)系统防雷设计方法见附录A中A.5; k)系统屏蔽设计应注意屏蔽材料的选用和电缆的屏蔽要求,具体方法见附录A中A.1; 1)系统接地设计应注意接地分类、接地方式的选用,具体方法见附录A中A.3; m)系统搭接设计具体方法见附录A中A.4; n)系统电缆布线设计具体方法见附录A中A.6

    6.4分系统/设备电磁兼容性设计

    a)雷达各分系统及其设备电磁兼容性设计中,应综合采取屏蔽、滤波、接地、搭接、合理布线等 措施,要求见附录A。具体如下: 1)雷达方舱、机柜、插箱及互连电缆的屏蔽,孔缝屏蔽及屏蔽材料选用的具体方法见附录A 中A.1; 2)雷达各分系统及其设备信号滤波、电源滤波及滤波器选用、安装的具体方法见附录A中 A.2; 3)雷达各分系统及其设备接地的相关要求见附录A中A.3; 4)雷达各分系统及其设备间搭接的相关要求,见附录A中A.4;

    a)雷达各分系统及其设备电磁兼容性设计中,应综合采取屏蔽、滤波、接地、搭接、合理布线等 措施,要求见附录A。具体如下: 1)雷达方舱、机柜、插箱及互连电缆的屏蔽,孔缝屏蔽及屏蔽材料选用的具体方法见附录A 中A.1; 2)雷达各分系统及其设备信号滤波、电源滤波及滤波器选用、安装的具体方法见附录A中 A.2; 3)雷达各分系统及其设备接地的相关要求见附录A中A.3; 4)雷达各分系统及其设备间搭接的相关要求,见附录A中A.4:

    6.4.2天馈分系统及其设备

    根据任务使用与功能设计需求,选择合适的天线增益方向图与极化、波束空域覆盖与扫描方 b 可采用收发天线分置的方式加强收发空间隔离; c) 图,通过合理设计和提高工 艺水平等措施降低天线阵元互耦影响; d)可采用FsS天线罩改善天线带外顿家特性; e天馈分 系 防雪设计的具体方法见附录中A.5。 6.4.3发射分系统及其设备 发射分系 统包括集中式发谢机 (电真空发射机或固态发射机等) 或分布式发射机 (针对有源相控阵 雷达)、功率 要求如下: 之 a) 应对激域信号功率和频谱进行合理的 与控制 b) 应对发射高功率信号 进 滤波器选用 安装的具体方法见附录A中A.2; c) 应对发射力系统及其 备机箱壳体来取屏蔽措施,限制发射 富射泄露: d) 宜采取功率回退等措施控制功放工作点,降低非线性效应; 2 应控制发射分系统供电电源的品质,降低输入电源工作频率谐波和开装电源开关频率及谐波频 谱分量。 接收分系统及其设备灵敏度高,内部频率变换过程复杂。 主要白 电磁干扰来源于分系统/设备内外 a 根据接收分系统所处电磁环境电平评估接收端口输入信号功率,采取限幅措施。必要时,针对 高功率微波(HPM)、电磁脉冲(含HEMP)、高强度辐射场(HIRF)可采用高温超导、氧 化锂等限幅器、滤波器对接收机进行保护; b 前端高频放大器与中频放大器分开设计,尽可能使电源模块、部件、设备等远离频综器等敏感 电路; c 接收滤波与滤波器的选用、安装符合附录A中A.2的要求; 射频信号宜采用半刚性同轴电缆或三同轴电缆传输,对带状线或微带线等进行屏蔽;敏感电路 加装屏蔽壳体; e) 合理设计混频器、放大器、滤波器等器件工作点,合理分配其动态范围,并注意端口匹配与隔 离,减少反射; 接收分系统及其设备尽量采用线性电源供电以降低电源纹波与尖峰对接收通道的影响,电源线 采用双绞或屏蔽线;

    6.4.5信息处理分系统及其设备

    信息处理分系统包括信号处理设备、数据处理设备等。信息处理分系统一般具有高性能处理芯片、 高速数据总线和大量时钟、晶振电路。信息处理分系统及其设备的电磁兼容性设计要求如下: a)通过选用ESD加固芯片或对芯片采取接地、屏蔽等措施消除ESD影响; b)合理控制信号驱动电平,数字信号优先采用差分形式传输以抑制共模噪声; c)对信息处理分系统及其设备供电电源的谐波、开关频率及其高次谐波进行抑制: d 模拟、数字、电源、保护电路分开,高速、低速电路分开,布线应避开晶振与开关电源,晶振 等热敏感元件与大功率元器件或散热器分开;

    6.4.6显示与控制分系统及其设备

    显示与控制分系统一般包括显控台等人机交互设备。显示与控制分系统及其设备的电磁兼容性设计 要求如下: a)对与人体接触的触摸屏、键盘、鼠标、按键、面板等应采取静电防护设计; b)对显示屏、按键、指示灯等孔缝应采取屏蔽设计,方法见附录A中A.1; C)音频、视频传输应采用双绞线或屏蔽双绞线,并远离低频信号干扰源。

    6.4.7电源分系统及其设备

    电源分系统一般包括供电网络、集中式电源和分布于各分系统的分布式电源。电源分系统及其设备 的电磁兼容性设计要求如下: a 接收分系统及其设备优先选择线性电源,以降低电磁干扰; b 其它分系统/设备采用开关电源并控制其辐射干扰与高频传导干扰,以提高效率,减小体积、 重量与热耗; C 发射分系统与接收分系统的供电应分开设计; 数字电路与模拟电路供电应分开设计; e)电源滤波与滤波器选用、安装方法见附录A中A.2

    6.4.8伺服分系统及其设备

    伺服分系统一般含伺服驱动器、电机、传动设备等,具有大功率、大负载和频紧后动等特点。伺服 分系统及其设备的电磁兼容性设计要求如下: a).屏蔽。信号传输采用屏蔽双绞线(或光纤),伺服分系统及其设备壳体的屏蔽设计应兼顾冷却 散热要求; b)接地。电机与功率电路接噪声地,机壳接安全地,对敏感信号与不敏感信号进行分类并接信号 地; C)隔离。强电与弱电可用光电隔离器、变压器等进行隔离。

    6.5模块电磁兼容性设讯

    d)隔离。在模块的组装设计中,应使高电平组件及数字电路组件远离低电平组件或在其间采取屏 蔽隔离措施;引到插头座上的接点相互间尽可能远离,不同电平的信号之间有接地端或空头, 以增强隔离效果;采用滤波器、脉冲吸收器、隔离变压器和光电耦合器等滤除或减少传导干扰; e) 滤波。耦合到连接线的寄生信号应从信号通道内分离出去;在电路设计中应使信号通道内的寄 生能量不致于破坏电路的正常工作。模块滤波的具体设计方法见附录A中A.2; 接地。电源平面应靠近接地平面,并且安排在接地平面之下;减小电源平面和接地平面上的分 布电阻;接地线靠近电源线并取平行路径;电源线和接地线采用最近邻走线方式,以减小电源 系统的通路电流。模块接地 附录A中A.3

    在系统、分系统/设备和模块电磁兼容性设计完成后,应分别进行符合性检查,根据项目类型和 性等级对设计的效果进行初步评估。未通过符合性检查的,需根据建议进行设计改进,直至通过检查 电磁兼容性设计符合性检查表的示例参见附录B。检查表中的检查内容可根据检查对象的层次和 特性进行调整

    6.7.1仿真/分析验证

    电磁兼容性设计验证可以采用仿真/分析验证方法。对雷达各组成层次的仿真/分析要求如下: a)系统级电磁兼容性仿真/分析 按照GJB8848相关要求,针对雷达系统与其他电了/电气系统间的天线、收/发设备、互连电缆 布局等因素,一般进行以下仿真/分析工作: 1)系统间的电磁干扰与敏感性仿真/分析,即雷达系统与其它电子/电气系统之间的电磁干扰 与敏感性的仿真分析,评估验证是否满足系统互兼容性要求; 2) 系统内(如雷达收、发分系统之间)的电磁干扰与敏感性仿真/分析,评估验证是否满足 系统内自兼容性要求; 3)其他电磁环境效应仿真/分析:仿真/分析雷达系统在HPM、HEMP等人为恶意电磁环境与 静电、雷电等自然电磁环境条件下的敏感性,评估验证是否满足雷达系统预期使用电磁环 境要求;仿真/分析雷达系统产生的HIRF电磁辐射对安装平台上的操作人员、燃油、军械 的危害性,评估验证是否满足人员、燃油、军械安全要求。 b)分系统/设备电磁兼容性仿真/分析 应开展分系统/设备的辐射干扰、传导干扰、辐射敏感度与传导敏感度仿真/分析。对于分系统 /设备所属机箱、机柜,一般开展以下仿真/分析: 1)机柜/机箱屏蔽效能仿真/分析(如本征模谐振分析); 2)线缆屏蔽性能仿真/分析; 3)串扰耦合仿真/分析; 4)场线耦合仿真/分析。 C) 模块电磁兼容性仿真/分析 般开展以下仿真/分析: 1)信号完整性(SI)仿真/分析(如串扰、反射、延迟分析); 2)电源完整性(PI)仿真/分析; 3)电磁干扰(EMI)仿真/分析; 4)电磁敏感度(EMS)仿真/分析。

    b)分系统/设备电磁兼容性仿真/分析

    )模块电磁兼容性仿直/分析

    6. 7. 2 试验验证

    A.1.1屏蔽材料的选用

    附录A (规范性附录)

    达屏蔽、滤波、接地、搭接、防雷与电缆电磁兼容

    开股材科的选用必号思下岁图系: a)根据电磁干扰源特性选择屏蔽材料。对于低频磁场干扰源应选用较高导磁率的金属屏蔽材料 (但是要防止磁饱和);对射频电磁干扰源应选用高导电率、高导磁率的金属屏蔽材料; b) 在一定频率范围内,若几种材料的屏蔽效能相差不远,则应考虑材料的导电率、延展性、可焊 性、可电镀性和密度(对应质量)等因素,尽量选择良导体,如需要组合采用不同金属材料应 以不发生电化学腐蚀为前提; c)雷达方舱、机柜、机箱、波导壳体一般选用钢材或铝材,射频同轴电缆内、外导体一般采用铜 材。 1.2方舱、机柜、插箱的屏蔽设计

    A. 1.2.1 概述

    A.1.2.2方舱、机柜屏蔽设计 车载、舰载及地面固定的机柜方舱属于大型金属箱体,箱体较厚,自身具有较高的屏蔽效能,但舱 体的孔缝会破坏整舱屏蔽效能。电磁兼容屏蔽设计时应从舱门、通风口、箱体进出线缆、转接面板等薄 弱环节采取措施: a)方舱舱门与箱体间应优选金属簧片或金属丝网进行密封设计,保证舱门关闭时低阻接触和可靠 性,使用金属丝网时,应选用带有空心橡胶的弹性丝网,保证足够的压缩空间; b 耐腐蚀要求较高的机柜,如舰载雷达使用的发射机机柜,应进行外层环境密封、内层电磁密封 的设计方式。内层密封材料可选用耐腐蚀性较好的金属螺旋管,开槽设计应注意在压缩垂直方 向留有一定的延展空间,保证足够但又不过分的压缩变形量; C 舱体通风孔应采用通风波导或金属丝网进行屏蔽设计,避免借助普通的铁丝网罩实现屏蔽设 计,装有风扇的通风孔应在风扇供电电源线上采取滤波、屏蔽等设计措施,减少电机工作时产 生的噪声辐射; d 电源线及信号线使用转接面板进出箱体时,应在面板上进行隔离、滤波处理,避免信号直接进 出箱体; e) 进出箱体的线缆是破坏整体电连续性的重要因素,应合理控制箱体内外线缆的长度,带有屏蔽 层的线缆应保证屏蔽层与屏蔽箱体的低阻连接

    A.1.2.2方舱、机柜屏蔽设计

    A.1.2.3机箱屏胶设计

    雷达中,各类盖板式机箱应从以下几个方面进行电磁屏蔽设计: a)箱体电连续性。盖板与机箱间的缝隙接触面应尽量平整、清洁,去除装配表面的灰尘和氧化膜, 以及装饰性的绝缘外膜; b)搭接方式优化,在尺寸及加工精度允许的条件下,可通过L型搭接、锲形搭接等方式减少孔缝 泄露,提高箱体的屏蔽效能: C)盖板与箱体接触面之间应装配电磁密封材料,减少孔缝泄露

    d)插件机箱插板间的孔缝电磁泄露是电磁兼容性设计的主要环节,应通过在面板外设计密封 板,或在插板缝隙间设计密封簧片的措施进行屏蔽设计

    A.1.3屏蔽壳体设计

    壳体应在材料选用、结构设计、表面处理及装配连接等方面保证屏蔽性能: a) 壳体材料选用兼顾导电性质、延展性、可焊性、可电镀性和密度(对应质量)等因素,尽量选 择良导体,如需要采用不同金属材料应以不发生电化学腐蚀为前提; b) 分系统/设备机箱壳体面板、盖板结构连接方式:除了因维修需要拆卸的盖板可用螺钉连接外, 其余各面尽可能采用连续焊缝结构或铸造结构。用于维护设计的盖板及其紧固件连接应确保接 触面严密、可靠。机柜门根据要求设计成屏蔽门; c) 分系统/设备机箱壳体与面板、盖板接触面处理:盖板与壳体的重叠面尽量大且接触可靠,具 有足够的缝隙深度,采用紧固件时其间隔要 、提供达到射频泄漏抑制所需的压力。壳体和盖 板的结合面处使用导电性能高有弹性、具有小宽厚比的导电衬垫或涂导电涂料等方法,确保 形成可靠的电气连接Q d) 螺钉间距,结构设计应尽 量增加接缝处的重叠尺寸; 金属表面处理对有屏蔽要求的金属壳体内/外表面、接插件装配面等不能采用“三防”(防湿 热、防零菌 防盐雾腐丝)涂漆表面处理 应采用表面导氧化等真它工艺处理措施,壳体表 面处理 与装配应采用合理装 1.4元器件 部件的屏蔽设 2 强干扰源 和缴感电路部分尽可能远1采取屏蔽措施,具体借施如下: a)大功率高电压元器件 电路、组件, 高压电源、 变压器、 TRM发射链路等干扰 源应进行屏藏: 敏感元器件、 电路、 参省源本振源、激励源 接收机前端、高中 频电路、 订M接收链路 处理单元的高速A/D采样与信号处理 里电路、数据处理电路等应进行屏 蔽。 1.5 印制板屏蔽设 印制板屏蔽设计应考惠大列因素: 印制板上敏感电路和高电平电路尽可能远离,应与产生瞬态过程的电路开关电路、充放电电 路等)分开,必要时对局部敏感电路和高电平电路单独采取屏蔽加固 b 印制板屏蔽设计根据 信号互连等需要,既可以采取整体屏蔽,也可以针对局部敏感电路 和高电平电路采取局部屏蔽设计(局部上、 两层地线层布线或单独加装金属屏蔽体),其屏 蔽壳体不应与印制线路板的信号地相连, 应接到金属构件安全地。

    A.1.5印制板屏蔽设计

    A. 1. 6 孔缝屏蔽设计

    对孔洞、缝隙的屏蔽设计要求为: a 严格控制箱体和盖板上的开口、孔洞、缝隙的数量、位置、尺寸和形状,并采取特殊的屏蔽材 料和结构形式加固设计,减少对屏蔽性能的影响; b 孔缝的设计应使辐射干扰减少到允许范围,一般应小于波长的1/100,至少不大于波长的1/20 当孔洞尺寸等于或大于波长时,应使用金属网或设计成截止波导式通风窗; C 减少金属件或导线穿过屏蔽壳体,穿过屏蔽壳体的构件一般采用非金属材料;对电磁屏蔽要求 较高但又必须开孔缝隙的屏蔽体,可以通过增加缝隙深度,在接合处加装导电衬垫以及涂导电 涂料等方法解决; d)典型孔洞的屏蔽设计,应注意以下事项: 1)对于通风孔,采用波导通风窗或者通风孔覆盖金属丝网减少电磁泄漏,提高屏蔽性能

    2)对于表头孔盖,附加屏蔽罩或者采用导电玻璃减少电磁泄漏,提高屏蔽性能; 3)面板上的所有测试插孔和所有的备份插座可采用金属帽/盖将其屏蔽; 4)数码管和指示灯可用具有一定透光率的材料进行屏蔽,如金属丝网或导电玻璃。 典型缝隙的屏蔽设计,应注意以下事项: 1)永久性接缝的屏蔽。用连续焊接法,若用点焊,焊点间距不大于5cm; 2)非永久性接缝的屏蔽。可拆式接缝的配合面一般均用螺钉紧固,需减小螺钉间距;清除表 面的不导电物;选择导电性好的电磁密封衬垫安装在接合面处; 3 选择电磁密封衬垫时需要考虑:屏蔽效能、环境适应性、屏蔽体金属材料电化学稳定性、 安装工艺性、安装成本。常用电磁密封衬垫包括定向金属丝填充硅海绵橡胶、导电布、硅 橡胶、导电橡胶、铍铜簧片等材料。电磁密封衬垫安装时,受到一定压力形变才能具备较 好的屏蔽效果(具体要求参见《电磁兼容性工程设计手册》)。例如,铍青铜屏蔽衬垫以 耐用的金属条作为衬垫材料,在需要低压力的地方提供高的屏蔽效果;镀铜簧片安装方式 包括焊接、铆接、压敏胶接、卡式、槽式。

    A. 1.7 电缆屏蔽设计

    电缆屏蔽设计一般应满足以下要求: a 屏蔽层不能用作信号回流电路(射频同轴电缆除外),所有屏蔽层都应以低阻抗通路接地; b)所有屏蔽电缆的屏蔽层都应端接在连接器(带有抑制电磁干扰/射频干扰的屏蔽后罩等附件) 内部,线缆的外屏蔽层与连接器金属壳体应实现完整的360°电气连接; C 连接器法兰与机箱壳体的安装配合面应实现可靠的搭接和接地,不能有绝缘涂层。可加装导电 衬垫保持电磁屏蔽的连续性。 d 除高频设备中选用高频馈线外,一般易于受干扰的信号线和易产生干扰的信号线应选用同轴电 线、屏蔽导线及扭绞屏蔽电线; 平衡信号线路采用双绞线或带有公共屏蔽的平衡同轴电线;当多芯双绞电缆既有单个屏蔽又有 公共屏蔽时,除公共接地点外,其余屏蔽层应彼此绝缘。同轴电线屏蔽层应通过连接器接地: f 多芯插头座中各芯应合理配置安排电连接器的触点,尽量使高、低不同电平信号之间以及敏感 线与干扰线之间有接地插针、配置地线增加隔离效果;必要时可选用具有屏蔽线的多芯电缆 干扰电路的引出线应尽量采用单独屏蔽电缆,

    滤波一般分为信号滤波与电源滤波。 a 信号滤波:包括对雷达收、发设备工作频率载波信号进行的信号带通滤波,以及雷达天线、天 线罩采用的频率选择表面(FSS)等设计措施,用于控制雷达系统对外辐射的谐波和乱真输出 电平,提高其带外干扰抑制能力,更好地实现系统电磁兼容性要求; b 电源滤波:包括对雷达各用电设备(整机系统、分系统/设备)电源模块采用的电源滤波设计 措施,用于抑制雷达对安装平台供电系统的电源传导干扰。

    信号滤波包括发射滤波、接收滤波及FSS滤波等,各类滤波设计考虑因素如下:

    1)应该将雷达发射设备所有的乱真辐射控制在平台系统电磁兼容性设计要求的范围内; 2)当有乱真输出产生时, 以仕雷达友射链 间合理利用滤波器减小乱真输山:

    3)在平台系统电磁兼容性设计需要时,在雷达发射链路末级功率放大器输出端增加带通滤波 器抑制乱真输出,从而减小对其它设备的干扰。 b)接收滤波 1)应将接收设备所有的不希望响应抑制在系统电磁兼容性设计要求的范围内; 2)为保证接收设备具有充分的干扰抑制能力,应在接收设备的射频前端和中频部分合理使用 参数合适的滤波器 3) 应使接收的中频放大器件工作在线性状态,并通过应用机械滤波器、晶体滤波器、边带选 择器、Q倍乘器、延迟线控制放大器、声表面波滤波器以及选择性自动可变等方法实现接 收机良好的选择性; 4)可利用预选滤波器抑制接收乱真响应

    A.2.4滤波器选用包安装

    器件质量等级与环境条件要求 应结合雷达的环境条件要求(温度、湿度,振动、冲击、加速度等指标参数)与可靠性要求选 用相应等级、参数合适的滤波器器件

    c)器件质量等级与环境条件要求

    A.2.4.2滤波器的安装

    滤波器的安装,应考虑下列因素:

    1)滤波器壳体应和设备机箱壳体实现可靠搭接,保证滤波器和机箱的屏蔽完整性; 2)金属壳体的滤波器最好是外壳直接和机箱壳体连接,接触处要进行导电处理,保证良好 搭接;如使用接地线连接,接地线要尽可能短粗。

    b)输入、输出隔离 1)滤波器的输入、输出线应尽量远离,分开走线,不能把输入端和输出端引线捆扎在一起; 当无法隔离时,应采用屏蔽线或屏蔽层使其相互隔离; 2)电源滤波器应安装在设备电源输入端,设备内部电源模块或组件应安装在电源滤波器的输 出端:输入、输出连线尽量短、

    雷达系统内的地线分为以下三种类型,简称“三套"地,具体如下: a)信号地:低电平敏感电路的地,通常是信号电路和小功率直流电源的参考基准,必要时又分为 数字地和模拟地; b 安全地(机械地):用于防止设备感应带电和绝缘损坏时起保护作用,通常为整机以及设备的 机箱壳体,连接于机壳、机架等金属构件之间; c) 噪声地:又称干扰地,为非敏感电路、电源变压器的静电屏蔽层以及产生冲击电流和大功率电 流电源元件、机电元件的地,如电动机、继电器等。 上述“三套”地线应分类敷设,分别汇接到安装平台上对应的接地桩子上,最终一点接地,在一点接 新应彼此绝缘。

    雷达系统内的地线分为以下三种类型,简称“三套"地,具体如下:

    从电路参考点的角度出发,雷达接地方式可分为悬浮地、单点接地、多点接地和混合接地。 a)悬浮地:悬浮地是指设备地线在电气上与参考地及其它导体之间绝缘,即设备悬浮地; b)单点接地:单点接地适用于低频(低于1MHz)信号地线的敷设。当信号工作频率高于10MHz 应多点接地,当信号工作频率在1MHz~10MHz之间时,如用单点接地方式,其地线长度不得 超过信号波长的1/20,否则采用多点接地。单点接地最常用的方式是并联单点接地,即信号电 路先参考与一点,然后把该点接至设备的接大地系统; C 多点接地:多点接地方式适用于数字电路和高频大信号电路(频率高于10MHz)。多点接地 必须将高频电路的多个接地点分别以最短的路径(小于信号波长的1/20)连接到接地平面,以 减小地阻抗产生的共模电压。为防止驻波,接地线长度不得等于电磁波长的奇数倍: d).混合接地:混合接地既包含了单点接地的特性,也包含了多点接地的特性。如系统内的电源需 单点接地,而射频部分则需多点接地。为避免多点接地形成地环路,对于宽带敏感系统采用回 合接地方式,使用电抗器件使接地系统在高频和低频时呈现不同的特性,最后再连接到接地母 线上。

    A.3.3雷达系统接地设讯

    一般情况下,雷达整机先按照“三套”地分类,最后汇总为单点就近接地到船体、机体或大地上。 雷达整机接地具体要求包括: a)雷达系统采用就近接地原则; b)雷达分系统/设备和模块的接地平面或地线应以一个连续的低阻抗通路接到接地桩上: c)50Hz、400Hz交流电的中线不得与雷达机壳相连; )地线接触点应保证连接牢固可靠,严防腐蚀松动。在可能的情况下,接地点应优先选焊接而遇 免机械连接; e)接地线应采用低电阻、低电感的金属导体或导线,一般用铜质; 所有的地线应尽量做到短、直、宽,应避免形成不必要的地环路,使各线段保持距离并最后汇 集到同一参考点上:

    g)信号电路、电源电路等电路设计中不应使用公共回路,应各自使用独立的低阻抗回路,避免 用金属底盘或结构作为接地回路

    A.3.4分系统/设备和模块接地设讯

    e)搭接片/条或跨接线力求短、宽,搭接片/条(或跨接线)的长宽比应尽可能小; 优先选用永久性连接或熔焊、堆焊、或钎焊所形成的永久连接; g)雷达天馈分系统应该与安装平台电搭接。

    5.2雷电直接效应防摄

    雷达对雷电直接效应(直击雷)防护设计的一般要求为: a)地面/舰载雷达直击雷防护主要采取架设避雷针的方式,目的是保障整个雷达(尤其架高天线 阵面以及天线罩)免遭直接雷击。直击雷防雷装置主要由避雷针、升高杆、引下线和接地装置 四部分组成; b)对机载雷达天线罩,在天线罩外表面布置防雷击系统(如防雷击分流条),为罩内金属物体提 供雷电防护。 1)根据天线罩在飞机上的安装位置,按照GJB3567的规定,确定天线罩的雷击分区。机载天 线罩的防雷击分流条分布一般按照雷击1区设计: 2)应该评估分析分流条对雷达天线性能的影响,满足对分流条最大间距的限制要求,并视情 况选用金属分流条、纽扣式分流条或金属氧化物薄膜型分流条等

    A.5.3雷电间接效应防护设计

    雷达对雷电间接效应防护设计的一般要求为: a) 雷电波侵入防护。雷电波侵入防护措施主要是在进、出雷达各设备的电源、信号、控制等线路 上加装电涌保护器(SPD),避免因雷击感应引起的强大过电压波通过线路侵入雷达各设备内 部,对其造成干扰和损坏。电涌保护器主要分为电源系列和信号、控制系列两大类,SPD接地 均应就近接保护地(PE线); 6) 屏蔽。对于空间的雷击电磁脉冲(LEMP),应分别对雷达方舱或控制机房、进出互连线缆、 机柜与机箱等综合考虑屏蔽措施,进行全方位立体防护; c) 合理化布线。线缆布线设计应保证敏感和干扰线缆之间充分隔离,减少相互之间的干扰耦合。 强、弱电线路应分开布线,且综合布线系统与其它干扰源应保持一定的安全距离。在线缆的设 计、布线过程中应根据线缆传输的信号特性(功率、电压/电流、频率等)进行分类、标识、 布线:

    a 雷电波侵入防护。雷电波侵入防护措施主要是在进、出雷达各设备的电源、信号、控制等线路 上加装电涌保护器(SPD),避免因雷击感应引起的强大过电压波通过线路侵入雷达各设备内 部,对其造成干扰和损坏。电涌保护器主要分为电源系列和信号、控制系列两大类,SPD接地 均应就近接保护地(PE线); 6 屏蔽。对于空间的雷击电磁脉冲(LEMP),应分别对雷达方舱或控制机房、进出互连线缆、 机柜与机箱等综合考虑屏蔽措施,进行全方位立体防护; c) 合理化布线。线缆布线设计应保证敏感和干扰线缆之间充分隔离,减少相互之间的干扰耦合。 强、弱电线路应分开布线,且综合布线系统与其它干扰源应保持一定的安全距离。在线缆的设 计、布线过程中应根据线缆传输的信号特性(功率、电压/电流、频率等)进行分类、标识、 布线:

    d)等电位连接。雷达方舱、机房或者控制室内部局部等电位接地措施应按照共用接地系统进行设 计,模拟地、数字地、保护地(含防静电接地、屏蔽接地)等应“共网、共线”,以避免雷击时 同一个设备的不同接地之间出现电位差,以保障设备及人身安全;等电位连接网络主要有S型、 M型和混合型三种;S型连接网络主要用于低频接地系统(K1MHz),M型连接网络主要适用 于高频系统(f>10MHz),混合型适用于高、低频同时存在的接地系统; e 防雷接大地。雷达系统防雷地与设备地应分开设计: 1)地面雷达站防雷应为一级防雷设计,防雷设备接地的具体要求见GJB6784和GB50343; 2)防雷地采用独立地网,地网接地电阻要求小于102。防雷地网在距离雷达阵面设备以外15m~ 20m左右的合适位置敷设,与防雷引下线通过专用连接头可靠连接。接地电阻如不能满足 要求,必要时可使用低电阻离子接地极或降阻剂等材料: 3)天线阵面、机房、方舱电子设备接地电阻小于42。设备地中的交流地、直流地、保护地

    对每根导线和电缆按其于扰和敏感性进行分类,并按各传输通道之间耦合最小的原则布置电缆 内的导线,将高、低电平线及数字、模拟电路线分别捆扎成束并尽量使其隔开远离,导线相互 间尽量采用垂直走向避免水平走向: k)各设备之间的直流电源线用屏蔽线或双绞线,屏蔽线一端接地; 各设备内部电源线用屏蔽线或双绞线,数字信号、定时信号和低频信号用屏蔽双绞线,激励信 号及基准信号用同轴电缆。 m)不同平台上的雷达电缆布线还应满足相应安装平台的要求: 1)地面雷达站综合布线参照GB50311、GJB5088中相关要求。 2)舰载雷达布线参照GJB774要求; 3)机载雷达布线参照GJB1014.3、HB6524要求; 4)星裁需达布线参照Q12176、QL1312要求

    A.6.3接口网络电磁兼容性设讯

    远距离敏感信号应采用标准总线或差分接口电路传输。对于高速率、高抗于扰性要求的信号,建议 选用光纤传输,以提高接口网络的抗干扰性能建筑施工图集,减少因干扰造成的信号传输误码率。

    电磁兼容性设计符合性检查表》模板见图B.1 电磁兼容性设计符合性检查表

    附录B (资料性附录) 《电磁兼容性设计符合性检查表》模板

    附录B (资料性附录) 《电磁兼容性设计符合性检查表》模板

    检查结果分为“是”"否""免”三类,检查结果为“否"需在“结论说明"中注明内容实例剪力墙标准规范范本,检查结果为“免”的需在"结 论说明"中注明理由。重要等级分为A、B、C三类,其中A类为重要的,无特殊原因必须做到的;B类为最好满 足的,C类为建议满足的。

    图B.1《电磁兼容性设计符合性检查表》模板

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