脈沖雷達發(fā)射機的EMC研究
輸人輸出接日信號盡量隔離傳送,需要與數字電路相連的接口應使用緩沖器,比較理想的接C1是光電禍合器;在供電電源上適當串聯限流電阻、去禍電感和
去禍電容,阻止高頻干擾由電源線串人器件內部損壞器件;集成電路芯片的電源端、信號輸出端對地并聯高頻電容,能有效濾除高頻干擾。
3. 2電纜設計
.電源輸人電纜盡量采用屏蔽線,焊接時電纜屏蔽層兩端就近接地;
.信號線盡量選用雙絞;
.使用同軸電纜時,注意外層的端接和兩端電路的接地,不要形成除了外層以外的第二條回流路徑;
.對于設備外部的電纜,確保屏蔽層與屏蔽機箱之間的低阻抗搭接;
.盡量不將性質不同的信號線安排在一個連接器或電纜中。
3. 3接地設計
理想的參考地是一個零電位、零阻抗的物理實體,任何電流通過它時都不會產生壓降,但理想的參考地并不存在,所謂理想的接地平面也只是相對和近似的。
在發(fā)射機柜中,設備的參考地實際L就是機柜外殼。在發(fā)射機柜中采用三地分開的接地設計,即數字地、模擬地和機殼地分開,三地最終與大地排線相連。而各
個??斓臄底值睾湍M地在機柜內部均采用并聯單點接地法,這樣可以盡量減小不同電路問的地線電流造成的互相干擾。另外,將高壓主回路走線與低壓及信
號線分開,結合三地分開設計,可非常有效地降低輻射及傳導干擾。
3. 4印制板設計
.按照電路的工作頻率、電平大小、數字電路/模擬電路劃分,將不同性質的電路分別布置在線路板的不同區(qū)域,使干擾電路與敏感電路遠離;
.不同區(qū)域的電路使用不同的地線,不同的地線在一點連接起來;
.關鍵信號線的臨近設置回流線;
.雙層線路板設置用地線網格;
,高速時鐘電路盡量遠離I/0端口,高速時鐘線盡量短,不要換層,拐角不要900;
.芯片上安裝的散熱片要多點接到信號地上;
.電源去藕電容與芯片電源引腳和地線引腳之間的引線盡量短。
3. 5結構電磁兼容性設計
屏蔽是抑制電磁干擾,實現電磁輻射防護的主要手段之一,其目的是采用屏蔽體包圍電磁干擾源抑制電磁干擾源對周圍空間的接受器的干擾,或者采用屏
蔽體包圍接受器,以避免干擾源對其造成干擾〔““。為了很好地抑制發(fā)射機電磁干擾,在發(fā)射機結構設計時就應該考慮機柜及印制板模塊的電磁屏蔽設計。
.機柜屏蔽設計
在雷達系統中,由于發(fā)射機的功能相對獨立,一般都單獨由一個機柜組成。這樣,發(fā)射機柜的屏蔽設計也具有相對獨立性。在屏蔽設計時只要重點考慮通
風、散熱、電源和通信導線的接口以及由于指示、檢測等原因無法完全屏蔽的部位,采取針對性的屏蔽措施就能起到較好的屏蔽效果。具體措施有:機柜_[活動
結合處的金屬表面必須導電,根據需要使用導電漆和電磁密封襯墊;考慮電磁密封襯墊與屏蔽體基體的電化學相容性,電化學不相容時,用適當的環(huán)境密封措
施,隔絕潮氣;機柜作為系統的參考地,所有結合處的阻抗必須控制得很低;機柜上的縫隙或孔洞盡量遠離強輻射源或敏感電路;通風口上使用屏蔽網或蜂窩板,
蜂窩板與機柜之間必須使用電磁密封襯墊等。
.模塊的電磁屏蔽設計
對機柜內的小信號和控制電路等印制板模塊用屏蔽盒屏蔽起來;高壓開關電源的整流、逆變部分用屏蔽盒屏蔽起來。
4結束語
良好的電磁兼容性設計是提高雷達發(fā)射機可靠性重要途徑。目前,大部分產品在設計之初對電磁兼容性的考慮不足,產品設計定型以后才發(fā)現種種電磁
干擾問題,既要在原來產品的基礎上進行改造,又要保持原來產品的電路和結構,其難度很大。本文在大量實踐的基礎上,從設計思路上提出了行之有效的EMI
抑制措施。
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