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1、关于航空系统电磁干扰及预防措施的讨论【摘要】本论文主要阐述了电磁干扰的含义、分类、危害以及干扰源的相关知识，重点介绍了飞机系统内的干扰源情况；对电磁兼容性设计的定义、设计指南以及各种传输线的适用频率做了具体的解说，并且主要分析了电缆应用设计的相关问题；提出了电屏蔽、磁场屏蔽、接地、搭接和设置静电放电装置以及绞扭线等六种最常用的预防抑制措施并对其作了进一步的分析和说明；最后提出了只要我们能正确的认识了解电磁干扰，做好相应的预防抑制措施，就能在很大程度上降低电磁干扰的危害。关键词：电磁干扰 预防抑制Abstract：The thesis mainly elaborated electromagne
2、tic interferences meaning, classification, damage and disturbance source relevance knowledge, briefed in aircraft systems noise source situation with emphasis; on the definition of electromagnetic compatibility design, design guidelines, and the application of the trequency of transmission lines hav
3、e done a specific explanation, and has also analysed the electric cable application design related question, proposed mangnetic field shield, ground conestion, joining and set up the static discharge device ,and so on, which mostly commonly used prevention braking measure and has made the further an
4、alysis and explandtion. Finally, as long as we can correctly understand the electromagnetic interferce and do a good job in the corresponding inhibition measures, and the damage being likeing to reduce the electromagnetism disturbance to a great extent. Key words: Electromagnetic interference The pr
5、evention of inhibition20目 录1.概述12.电磁干扰与电磁兼容性设计12.1电磁干扰12.1.1电磁干扰的危害性12.1.2电磁干扰的分类22.1.3电磁干扰源22.1.4飞机系统内的干扰源42.2电磁兼容性设计52.2.1电磁兼容性定义52.2.2电磁兼容性设计指南52.2.3各种传输线的适用频率范围62.2.4电缆应用设计73预防抑制措施83.1磁屏蔽83.1.1磁屏蔽的基本原理83.1.2磁屏蔽应用条件93.2接地93.2.1电子设备接地的目的93.2.2信号接地103.2.3电子电路的接地123.2.4运动系统的接地133.3搭接143.3.1搭接的目的143.
6、3.2设计要求143.3.3飞机上必须搭接的部位153.3.4搭接的方法153.4设置静电放电装置154.结论15结 束 语17谢 辞18参考文献191.概述随着科学技术的发展, 航空、航天技术装备自动化和电子化水平的不断提高, 电磁干扰和电磁兼容性问题也日益突出。在恶劣的电磁环境中, 射频能量具有很大危害性, 轻者危及人体健康, 降低电子设备、军械系统的使用性能, 从而使装备不能完成预期的任务; 重者危及含电爆装置的军机以及燃油, 造成机毁人亡事故。因此, 有必要在这方面进行更深入的研究和分析, 以提高航空系统工作的可靠性。本文主要对电磁干扰及预防措施进行讨论。2.电磁干扰与电磁兼容性设计2
7、.1电磁干扰2.1.1电磁干扰的危害性 所谓电磁干扰就是指由于无用信号或电磁骚扰（噪声）对有用电磁信号的接收或传输所造成的损害。而电磁噪声是指不同于任何信号的一种电磁现象，它通常是脉动的和随机的，也可以是周期的。电磁干扰所产生的危害主要有下列三方面：(1)对电子系统，设备的危害电磁干扰会破坏或降低电磁设备的工作性能。高强度的射频近场效应可能使日光灯起晖，强烈的电磁干扰可能使灵敏的电子设备因过载而损坏。一般硅晶体管发射极与基极之间的反向击穿电压为25V，很易损坏。电磁干扰引起的尖峰电压能使发射结和集电结中某点杂质浓度增加，导致晶体管击穿或内部短路。在强射频电磁场下工作的晶体管会吸收足够能量使接温
8、超过允许温升而导致损坏。大多数情况是电子设备（包括电子计算机等信息技术设备）在电磁干扰作用下，性能暂时降低（信息传递出错，动作失误，工作反常），甚至无法正常工作。当电磁干扰一旦消除后，设备又会恢复正常工作。(2)对武器装备的危害现代的无线电发射机和雷达能产生很强的电磁辐射场。电磁干扰能量可能引起易燃易爆物的起火或爆炸，造成武器装备的失灵，储油罐的起火爆炸，带来巨大的经济损失和人身伤亡。(3)电磁能对人体的危害电磁能量通过对人体组织器官的物理化学作用会产生有害的生理效应。电磁辐射对人体的危害表现为热效应和非热效应两方面。电磁辐射通过对细胞加热增加血液的流通和发热，并使外部感觉神经末梢受到加热刺激
9、作用产生病理，生理和神经反应称为热效应。在射频辐射场中，人体最容易受伤害的部位和器官有眼睛，睾丸，大脑，神经，皮肤，血液等。强烈的微波照射还可能引起血液中的白细胞和红细胞数目减少，损坏骨骼组织的生长和破坏骨髓等。电磁辐射引起人体病症有：头晕，乏力，记忆力减退，多汗。脱发和睡眠障碍等。因此电磁辐射已经成为必须予以控制的环境污染的内容之一。2.1.2电磁干扰的分类自然干扰源包括地球上各处雷雨，闪电产生的天电噪声，太阳黑子爆炸和活动产电磁干扰源可分为自然干扰源和人为干扰源两大类。生的噪声及银河系的宇宙噪声。天电噪声的能谱主要集中在20MHz以下，宇宙噪声的能谱在20MHz500MHz频率范围内。所以
10、在这些频率范围内工作的电子设备可能受其影响。 人为干扰源是由机电或其他人工装置产生的电磁干扰，它包括：各种无线电发射机；工业、科学和医用（I.S.M）射频设备；架空输电线，高压设备和电力牵引系统，机动车辆和内燃机；电动机，家用电器，照明器具及类似设备；信息技术设备；静电放电和电磁脉冲等。除上述分类方法外，从电磁干扰属性来分，可以分为功能性干扰源和非功能性干扰源。功能性干扰源指设备实现功能过程中造成对其设备的直接干扰；非功能性干扰源是指用电装置在实现自身功能的同时，伴随产生或附加产生的副作用，如开关闭合或切断产生的电弧放电干扰。从电磁干扰信号的频谱宽度来分，可分为宽带干扰源和窄带干扰源，它们是相
11、对于指定感受器的带宽达或小加以区分的。从干扰信号频率范围来分，可以把干扰源分为工频与音频干扰（50Hz及其谐波）甚低频干扰源（30Hz以下），载频干扰源（10KHz300KHz），射频及视频干扰源（300KHz300MHz）,微波干扰源（300MHz100GHz）。2.1.3电磁干扰源 (1)发射机通讯，广播，电视，遥控，遥测，雷达等发射机都要发射很强的电磁波，它对于相应的接收机来说是有用的信号源，达到传递信息的目的，但对于其它电子设备和仪器来说则是电磁干扰源。一台发射机有基波发射，谐波发射和非谐波寄生发射等几种形式。这些发射不仅能经过天线和机箱本身向外辐射，还能沿着与机箱连接的信号或电源传导
12、。(2)接收机的无用辐射无线电和电视接收机这类装置中采用外差式检波，其目的是为了提高灵敏度和选择性，但是由外差式检波带来的无用辐射却是很强的。首先，本地振荡器产生一定强度俄无用辐射，特别是电视接收机的偏转电路产生的无用辐射常常干扰其它机器正常工作。(3)工业、科学和医用射频设备一切为工业，科学和医疗目的而产生射频能量的设备简称为I.S.M射频设备。这类设备包括用于工业加热的射频振荡器，焊接机械，医疗用射频设备和超声仪器等。它们虽然没有发射天线，但是由于机箱的屏蔽和接地不良以及电源滤波性能不佳等因素，电磁能量将穿透机壳进入机箱内部在敏感部件上产生感应电势，并且机箱的连接电缆由于处在外界干扰场中将
13、在表面及外皮上产生感应电流进入内部引起传导干扰，射频干扰电磁场可以从天线，高频放大器，混频器，中频放大器等处进入接收机。这些部位是接收机的低电平点，干扰侵入后影响程度较大。这类设备的射频功率一般都很大，因此产生的电磁干扰也就特别严重。甚至会影响操作人员的健康。(4)信息技术设备及工业控制设备信息技术设备是指对输入数据进行演算，数据变换，传送等处理的设备，以及数据的输入输出设备。这类设备内部的干扰源主要是开关电源，时钟振荡器，频率变换器及脉冲信号。开关电源与时钟振荡器所产生的电磁干扰主要是它们的基波与谐波，属窄带干扰；而脉冲信号则是一种频谱很宽的宽带干扰源。计算机进行信息处理是所产生的信息泄漏与
14、发射，将造成信息被窃收的危险。可控硅整流和调速系统的电流波动往往很大，在电网中将产生浪涌电流，造成电网电压瞬间跌落和电源波形畸变，因此它们对电网的污染十分严重。(5)旋转电机，电动工具电机在启动，工作和切断时都会产生电磁干扰源，特别是当它们频繁地接通，断开感性负载时，产生的干扰更严重。(6)荧光灯、氖灯及类似设备荧光灯，氖灯是根据电击穿原理工作的，电击穿瞬间会产生射频噪声。这种干扰可以通过等本身向外辐射，也可以由连接荧光灯的电源线引起传导发射。荧光灯在工作时，由于导电离子不规则地碰撞管壁，还会产生射频噪声。(7)发动机点火系统发动机点火系统的火花塞，工作时会产生电磁干扰(8)变压器，变频器，变
15、流器及类似设备(9)静电当两种介电常数不同的绝缘材料发生直接接触，特别是发生相互摩擦时两者会发生电荷的转移而各自带有不同的电荷，这种作用称之为静电充电。飞机、车辆、用电设备及人体都会积累电荷成为带电体。飞机在空中高速飞行时。灰尘，沙粒，雨点，雪花等质点撞击飞机表面，使其带电，通常飞机对地电压可达十几千伏，因此要把系统或设备内所有金属构件用导电条连接起来以消除在该系统中的任何两个金属物体之间由静电感应而引起的电位差。2.1.4飞机系统内的干扰源系统内干扰大部分是由机载设备产生的，因此可以按机载设备的种类吧它归纳如下：(1)无线电发射设备干扰飞机上的通讯，导航，雷达等无线电设备都有大功率的发射机，其中高频单边带无线电台是最难控制的干扰源，它的发射功率达数百瓦，频率在（2-30）MHz范围，使用非定向天线。超短波调幅通讯电台使用频率在（100-150）MHz，发射功率也达数十瓦。它们除了通过天线发射电磁波以外，还通过机壳，电源线，控制线向周围辐射电磁干扰，在发射信号中除了调谐频率的有用电磁波外还产生谐波和各种调制交调干扰电磁波，在它们进行收发工作时，整个飞机系统内将产生较大的复杂的干扰场。(2)脉冲数字电路和开关电路干扰随着电子设备和计算机等机载设备增多，大量设备采用数字电路工作于开关状态，由于数字脉冲电流和电压
