海泰電子系統(tǒng)級(jí)電磁兼容自動(dòng)測量系統(tǒng)
隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,特別是艦船、航天器、裝甲車、飛機(jī)、地面站等系統(tǒng),在有限的空間內(nèi)配置了大量的電子設(shè)備,設(shè)備之間通過不同耦合形式產(chǎn)生眾多的干擾能量,干擾能量可能使信息傳輸中斷、阻塞、誤碼、使系統(tǒng)工作性能降低或不能完全正常工作。系統(tǒng)級(jí)電磁兼容性問題已日趨凸現(xiàn),成為目前各個(gè)行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)之一。目前國內(nèi)在系統(tǒng)級(jí)EMC測量上的一致性上遠(yuǎn)不如設(shè)備級(jí)EMC測量,尤其是系統(tǒng)級(jí)EMC測量上多為手動(dòng),測量周期長,參試人員多。因此提高系統(tǒng)級(jí)EMC測量的自動(dòng)化程度十分必要,而由于現(xiàn)代電子儀表的功能強(qiáng),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測量是完全可行的。
海泰電子EMC事業(yè)部憑借多年在設(shè)備級(jí)電磁兼容測試方面的成熟技術(shù)和豐富經(jīng)驗(yàn),按照2005年10月發(fā)布的GJB1389A-2005《系統(tǒng)電磁兼容性要求》開發(fā)系統(tǒng)級(jí)電磁兼容自動(dòng)化測試系統(tǒng)。對(duì)系統(tǒng)級(jí)以下重要的測試項(xiàng)進(jìn)行了開發(fā)研究,并自主開發(fā)系統(tǒng)級(jí)電磁兼容性數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫可無縫集成于海泰公司的各種EMC測試軟件。
1) 電磁環(huán)境測量
電磁環(huán)境(Electromagnetic Environment,簡寫為EME)是設(shè)計(jì)一個(gè)電子系統(tǒng)所需的原始數(shù)據(jù),環(huán)境電平是系統(tǒng)需承受的敏感度電平。電磁環(huán)境既包括空間輻射場,也包括傳導(dǎo)干擾(如電網(wǎng)噪聲)。低電平EME會(huì)對(duì)設(shè)備和系統(tǒng)構(gòu)成干擾,強(qiáng)的EME電平可能形成對(duì)設(shè)備、人員、燃油、電引爆武器的射頻危害。無論從民用的環(huán)境保護(hù)考慮,還是軍用的防干擾、防危害考慮,都需要知道EME的特性和電平。
系統(tǒng)功能
可以對(duì)干擾場、危害場、瞬態(tài)場的電場強(qiáng)度、磁場強(qiáng)度等進(jìn)行測量,并對(duì)頻譜占用率、頻率占用期、占用帶寬等進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析;對(duì)幅度概率和不同門限進(jìn)行分布計(jì)算和統(tǒng)計(jì)分析;對(duì)測試結(jié)果取較大、較小、平均或均方根統(tǒng)計(jì)后與極限進(jìn)行比較分析。
測試布置
2)系統(tǒng)天線耦合度測量
天線耦合度是表征系統(tǒng)中一副發(fā)射天線與一副接收天線間的能量傳輸,它僅取決于收發(fā)天線的增益、方向性以及收發(fā)天線間距,與發(fā)射機(jī)、接收機(jī)的特性無關(guān),因此許多情況下是可用信號(hào)源代替發(fā)射機(jī),矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀代替接收機(jī),通過PC軟件控制信號(hào)源與矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀同步由頻率低端掃到高端,從而在較短時(shí)間內(nèi)得出耦合度。
功能
◆ 可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、自動(dòng)的測量海陸空平臺(tái)多副天線間的空間耦合度和總耦合度。
測試布置
3)EMC安全裕度測量
安全裕度是衡量系統(tǒng)電磁兼容性的重要技術(shù)指標(biāo)。它定義為敏感閾值與實(shí)際干擾值之比。對(duì)于一個(gè)系統(tǒng),尤其是復(fù)雜的系統(tǒng),其敏感閾值與所處的電磁環(huán)境干擾實(shí)際值都不會(huì)是一個(gè)恒定值,而是隨機(jī)量。另外,在這兩個(gè)值的測取過程中不可能模擬出該系統(tǒng)實(shí)際工作中所有可能出現(xiàn)的變化因素,因此不能簡單認(rèn)為測出敏感度閾值大于實(shí)測干擾值,就說明系統(tǒng)能在任何時(shí)候安全地兼容工作。為此需規(guī)定一個(gè)安全裕度,以確保系統(tǒng)在各種預(yù)期的電磁環(huán)境干擾下安全地兼容工作。進(jìn)行安全裕度測試的目的在于評(píng)估系統(tǒng)的安全裕度是否滿足規(guī)定的要求。
功能
◆ 可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、自動(dòng)的完成關(guān)鍵設(shè)備在系統(tǒng)特定部位的電磁環(huán)境干擾信號(hào)樣本的采集、目標(biāo)信號(hào)的產(chǎn)生及注入、閉環(huán)控制對(duì)信號(hào)結(jié)果的自動(dòng)監(jiān)測。
測試布置
輻射安全裕度測試
傳導(dǎo)安全裕度測試
4)電源EMC特性測試
功能
可以對(duì)電源系統(tǒng)的瞬態(tài)電壓躍變、諧波進(jìn)行測試。對(duì)于交直流匯流條電壓極限值和電壓變化量、交直流匯流條浪涌電壓和脈動(dòng)電壓兩項(xiàng)檢測可以通過專用的測試儀表進(jìn)行測試?蛇x用專用電源特性測試儀及配套的軟件完成該項(xiàng)測試功能。
測試布置
系統(tǒng)級(jí)電磁兼容性技術(shù)特點(diǎn)
◆與自動(dòng)測試系統(tǒng)一體化的系統(tǒng)E3數(shù)據(jù)庫技術(shù),測試數(shù)據(jù)自動(dòng)錄入系統(tǒng)E3數(shù)據(jù)庫,實(shí)時(shí)顯示測量結(jié)果,減少了繁瑣的人為的計(jì)算過程,提高測試精度和工作效率。
◆采用程控切換開關(guān)對(duì)信號(hào)路徑和測量儀器進(jìn)行切換,從而實(shí)現(xiàn)了測量的自動(dòng)化過程,大大提高了測量效率,減少了由于認(rèn)為因素造成得誤差;
◆采用IVI-COM技術(shù)提高測控軟件的硬件無關(guān)性:采用IVI技術(shù)開發(fā)控制模塊,使得對(duì)測試所使用儀器的程控支持能力是基于設(shè)備類別而不是設(shè)備型號(hào),擺脫了軟件對(duì)專一型號(hào)儀器的依賴,提高了通用性和互操作性。
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