车载微机系统中的抗电磁干扰设计
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车载微机系统中的抗电磁干扰设计  2012/3/1
1.引言随着武器装备信息化的发展,微机越来越多地应用在装备车辆上。现代化武器装备电子电气设备的密集度和复杂度越来越高,在工作时会产生特定的强电磁干扰。从计算机角度出发,其内部含有多种电子元器件和子系统,外来电磁辐射、内部元件之间、各子系统之间以及传送通道间的相互干扰等,会影响甚至严重制约微机系统的稳定性和可靠性;继而对武器系统性能及可靠性造成极为恶劣的影响,因此分析装备车辆电磁干扰对微机系统产生的

1.引言
随着武器装备信息化的发展,微机越来越多地应用在装备车辆上。现代化武器装备电子电气设备的密集度和复杂度越来越高,在工作时会产生特定的强电磁干
扰。从计算机角度出发,其内部含有多种电子元器件和子系统,外来电磁辐射、内部元件之间、各子系统之间以及传送通道间的相互干扰等,会影响甚至严重制约微机系统的稳定性和可靠性;继而对武器系统性能及可靠性造成极为恶劣的影响,因此分析装备车辆电磁干扰对微机系统产生的影响和危害,采取必要的抗干扰措施,提高整个微机化设备及其系统的抗电磁干扰能力,在装备车载微机系统开发中有着十分重要的现实意义。
2.电磁干扰分析
2.1干扰源
对干扰源的分析是进行防护的前提,在装备车辆上,电磁环境十分复杂,主要有无线电设备干扰,脉冲数字电路和开关电路干扰,设备线缆间干扰和外部干扰。对装备车辆而言,由于配备的电子化设备及仪器仪表数量和种类多,频带范围宽,信号形式复杂,信号强度差别大,这些信号产生的谐波和各种互调、交调频率可以通过天线向四周辐射电磁干扰:在电子仪表及控制系统内部,由于电压、电源的突变,元件安装的位置、配线阻抗、振荡电路互连、元件或电路的耦合等也会造成电磁干扰;由于车载微机系统安装空间狭小,布线复杂,各种线缆如电力线、信号线、控制线等布线十分密集,而各种线缆中信号强度差别较大,敏感度不同,很容易引起相互问的干扰。外部电磁噪声是指自然界及各种外部电器设备所辐射的电磁噪声,如雷电、无线电雷达、导航系统、广播电视系统、瞬态开关、换向装置、气体火花放电器、电晕放电、接触电位器、正弦波信号源、非正弦波信号源、电磁脉冲等。

微机设备内部有许多大规模集成电路芯片,其中包括TTL高速数字逻辑元件和CMOS高功能化元件,每个元器件,每根导线都流着不同的电流,从而在其周围产生大大小小的电磁场,由于计算机工作频率在几兆赫到上百兆赫,所以辐射和耦合造成相互干扰。当设备处于高速工作状态时,它们不仅是电磁干扰的辐射源,同时也是被干扰的对象。
2.2干扰形成与传递
如果干扰信号的波长又比被干扰的对象结构尺寸小,或者干扰源与被干扰者之间的距离>波长/2Ⅱ时,干扰信号可以认为是辐射场,它以平面电磁波形式向外辐射电磁场能量进入被干扰对象的通路。干扰信号以漏电和耦合形式,通过绝缘支承物为媒介,经公共阻抗的耦合进入被干扰的线路、设备或系统。当干扰信号的波长比被干扰对象的结构尺寸长,或者干扰源与干扰对象之间的距离>波长/2Ⅱ时,干扰信号可以认为是似稳场,它以感应场形式进入被干扰对象的通路。干扰信号可以通过直接传导方式引入线路、设备或系统。
就车载微机系统而言,电力线与信号线、强信号线与弱信号线之间的于扰主要就是通过电场耦合形式传播;电源变换器、卫通天线的驱动电机等设备产生的电磁干扰主要就是通过低频磁场耦合的形式传播;系统若接地不完善,或接地电阻过大,不同回路的电路就会通过公共接地电阻形成相互间的干扰。卫通、超短波、遥测等无线设备发送的射频信号通过天线在空间的电磁耦合属于天线对天线耦合,频率源、变频器、混频器等器件通过屏蔽体、按键和显示表头的缝隙以电磁辐射的形式对信号线的干扰属于场对线耦合,而两根平行导线之间的高频信号感属于线对线耦合。

为了解决微机设备在装备车辆上应用和推广中的电磁干扰问题,根据以上的分析,我们主要采取以下措施进行电磁干扰的防护。
3.1电源滤波

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