七、电磁兼容性
(一)电磁兼容性有关术语
(1)系统。执行或保障某项工作任务的若干设备、分系统、专职人员及技术的组合。一个完整的系统除了包括有关的设备、设施、分系统、器材和辅助设备外,还包括保障系统在规定环境中正常运行的操作人员。
(2)分系统。系统的一部分,它包含两个或两个以上大集成单元,可以单独设计、测试和维护,但不能完全执行系统的特定功能。每一个分系统内的设备或装置在工作时可以彼此分开,安装在固定或移动的台站、运载工具或系统中。为满足电磁兼容要求,以下内容均可以看作分系统:作为独立整体行使功能的许多装置或设备的组合,但并不要求其中的任何一个设备或装置能独立工作;设计和集成一个系统的主要分支,且完成一种功能的设备和装置。
(3)设备。任何作为一个完整单元、完成单一功能的电气、电子、机电装置或元件的集合。
(4)射频。在电磁频谱中介于音频和红外线之间、用于无线电发射的频率。范围为9kHz~3000GHz。
(5)通信电子设备。任何一个产生、发射、传递、贮存、获取、处理或应用电子和电磁信息的产品,可以满足各种工作的要求。
(6)信息技术设备。用于自外部接收数据、对接收到的数据进行某些处理、提供数据输出等目的的设备。
(7)台站。若干个发射机和接收机,或者是发射机和接收机的组合体,包括通信业务所必需的辅助设备。
(8)运行环境。所有可能影响系统运行的条件和作用的总和。
(9)电磁环境。存在于某场所的所有电磁现象的总和。
(10)电磁环境电平。在规定的测试地点和测试时间内,当试验样品尚未通电时,已存在的辐射和传导的信号及噪音电平。环境电平是由人为及自然的电磁能量共同形成的。
(11)电磁环境效应。电磁环境对电气电子系统、设备、装置的运行能力的影响。它涵盖所有的电磁学科,包括电磁兼容性、电磁干扰、电磁易损性、电磁脉冲、电子对抗、电磁辐射对武器装备和易挥发物质的危害,以及雷电和沉积静电等自然效应。
(12)降级。在电磁兼容性或其他测试过程中,对规定的任何状态或参数出现超出容许范围的偏离。
(13)降级准则。用来界定和评估故障及不可接受的或不期望有的影响的判据。
(14)性能降级。任何装置、设备和系统的工作性能偏离预期的指标。
(15)损坏。由电磁干扰所造成的系统的永久故障或降级,它将影响系统的正常运行,导致关键任务中止,直到修复工作完成。
(16)电磁兼容性。设备、分系统、系统在共同的电磁环境中能一起执行各自功能的共存环境。主要包括:设备、分系统、系统在预定的电磁环境中运行时,可按照规定的安全裕度实现设计的工作性能,且不因电磁干扰而受损或产生不可接受的降级;设备、分系统、系统在预定的电磁环境中正常地工作且不给环境带来不可接受的电磁干扰。
(17)电磁兼容性故障。由于电磁干扰或敏感性原因,使系统或相关的分系统及设备失效。它可导致系统损坏、性能降级或系统有效性发生不允许的永久性降低。
(18)自兼容性。当其中所有的部件或装置以各自的设计水平和性能系统工作时,设备或分系统的工作性能不会降级也不会出现故障的状态。
(19)系统间的电磁兼容性。任何系统不因其他系统中的电磁干扰源而产生明显降级的状态。
(20)系统内的电磁兼容性。系统内部各个部分不会因为本系统内其他电磁干扰源而产生明显降级的状态。
(21)电磁易损性。系统、设备或装置在电磁干扰影响下性能降级或不能完成规定任务的特性。
(22)安全裕度。敏感度门限与环境中的实际干扰信号电平之间的对数之差,用分贝表示。
(23)电磁兼容性保证。为确保产品电磁兼容性加固的有效性及实用性,在设计、改进、生产、安装时所进行的调查、测试、评估等活动及相关技术文件。
(24)电磁敏感性。设备、器件或系统因电磁干扰导致工作性能降级的特性。
(25)辐射敏感度。对造成设备、分系统、系统性能降级的辐射干扰场强的度量。
(26)传导敏感性。当引起设备呈现不期望有的响应或性能降级时,对电源线、控制线或信号线上的干扰信号或电压的度量。
(27)敏感度门限。引起设备、分系统、系统呈现最小可识别的不期望有的响应或性能降低的干扰信号电平。测试时,将干扰信号电平置于检测门限之上,然后慢慢地减小干扰信号电平,直至刚刚出现不期望有的响应或性能降级,即可确定该电平。
(28)地。大地,指可导电的整个大地,其任意一点的电势约定为零。
(29)电磁兼容性大纲。对保证一个系统或设备的电磁兼容性所进行的系统化工作的描述。
(30)电磁兼容性控制计划。对实现电磁兼容性所进行的组织、管理和技术性活动的描述。该计划包括进度表以及目标与决定性判据的规范。
(31)电磁兼容性测试计划。对电磁兼容性大纲中每一阶段测试要求的描述。
(32)关键区。一个平台或一个包含设备及分系统的设施上的某一区域,若该区域在外部电磁场的干扰下产生故障,将会使系统性能降级并且导致主要任务的失败或中止。
(33)非关键区。地面装备或一个平台的某个区域,该区域内的局部电磁干扰不会导致任务失败或系统总体性能的降级。
(34)脉冲。在短时间内突然变化,然后迅速返回初始值的物理量。
(35)脉冲持续时间。包括脉冲宽度和脉冲长度,通常指脉冲前沿与后沿上幅度为50%振幅的亮点之间的持续时间,也常采用10%振幅点。(https://www.daowen.com)
(36)脉冲上升时间。脉冲瞬时幅度首次从规定的下限值升到规定的上限值的时间间隔。
(37)占空比。执行间歇性任务的设备,开始、运行、停止、空载所占用的时间。在脉冲系统中是指在规定的连续工作时间间隔里,所有脉冲的脉冲持续时间之和与总时间的比。
(38)雷电电磁脉冲。与雷电放电相关的电磁辐射,由它所产生的电场与磁场可能与电子系统、电力耦合产生破坏性的电流浪涌和电压浪涌。
(39)浪涌。沿线路或电路传播的电流、电压或功率的瞬态波。其特征是先快速上升后慢慢下降。浪涌由开关切换、雷电放电和爆炸引起。
(40)尖峰脉冲。持续时间很短的单一方向的脉冲。
(41)沉积静电。由于空气、潮雾、空气中的粒子与运动的飞行器之间的电荷转移所形成的电势积累。
(42)电磁兼容性加固。为了降低设备、系统或设施对电磁环境效应的敏感性所采取的措施,敏感性的降低一般以分贝为度量单位。
(43)受试设备。对待测试或正在被测试的装置、设备、分系统或系统的统称。
(44)关键点。系统或分系统中对干扰最敏感的点,它与灵敏度、固有的敏感度、任务目标的重要性以及所处的电磁环境等因素有关。关键点实质上是一个电气点,通常处于分系统的输出级之前。
(45)特征频率。在给定的发射中容易被鉴别和测定的一种频率。
(46)甲板上。通常是指舰船上的漏填部分。
(47)甲板下。一般指舰船周围有金属结构的部位,或对电磁辐射提供有效衰减的部位,例如金属船壳、水面舰船的上层结构、潜艇的壳体以及金属舰船的屏蔽舱室等。
(48)外部安装位置。位于平台上被暴露在外部电磁环境中的设备安装场所,比如在座舱盖或风挡上未采取导电处理的飞机驾驶舱。
(49)内部安装位置。位于平台上并且完全处于导电结构内的设备安装场所,比如,铝蒙皮飞机中典型的航空电子设备舱。
(50)安全性关键设备和分系统。由于其性能降低会导致运载工具或平台的寿命降低或损坏的设备和分系统。
(51)非开发产品。一种含义广泛的通用术语,只需要很少或者不需要再研制而直接获得的产品。
(二)电磁发射和敏感度一般要求
对于电子、电气、机电设备和分系统,除了要符合相关军用标准中的发射和敏感度要求外,还应该符合以下几点要求。
(1)滤波。从控制EMI的角度考虑,导线与地之间的滤波器应该尽量的少,因为这类滤波器通过接地平面为结构电流提供低阻抗通路,使这种电流可能耦合到同一接地平面的其他设备中去,因而它可能是系统、平台或装置中电磁干扰的一个主要因素。如必须使用这种滤波器,每根导线的线与地之间的电容量对于50Hz的设备,应该小于0.1μF;对于400Hz的设备,应该小于0.02μF;对于潜艇上及飞机上直流电源设备,在用户接口处,每根导线对地滤波的滤波器电容量不应超过所连接负载的0.075μF/kW;对于负载小于0.5kW的,滤波器电容量不应超过0.03μF。所使用的滤波措施应在设备和分系统技术文件及EMICP中详细说明。
(2)自兼容性。当设备或分系统内所用的单元或期间在其设计要求范围内工作时,设备或分系统的工作性能不得降低或出现故障。
(3)非开发产品。对于研制单位自选的非开发产品,当证实某项商品是造成设备或分系统不能满足本标准要求的主要原因时,应该对该商品进行修改、更换或采取干扰抑制措施,最终达到本标准要求;对于订购单位规定的产品,当证实某项商品是造成某设备或分系统不能满足本标准要求的主要原因时,在EMITR中应包括性能失效的数据,经过订购方批准,才能修改或更换;如果采购的设备或分系统的电气和结构上与以前相同,则采购的设备或分系统应满足以前的EMI要求和有关极限值,除了订购单位有特别规定外。
(4)测试要求。设备和分系统电磁发射和敏感度的测试应按照有关国家军用标准规定的方法进行。
(5)开关瞬态。随手动操作开关而产生的开关瞬态传导发射。
(三)电磁兼容性详细要求
1.电磁发射和敏感度要求项目
表6-1列出的电磁发射和敏感度要求项目为一般项目,为了证实符合以下这些要求而进行的试验的全部结果均应写入EMITR报告中,用于对设备和分系统的评估。
表6-1 电磁发射和敏感度测试项目

续表

续表

2.电磁干扰控制要求与预定安装的关系
表6-2列出了对预定安装在各类军用平台或装置内、平台或装置上及平台或装置发射出去的设备和分系统的要求项目。若某种设备或分系统预期安装在多类平台或装置中,则应该以其中要求最严格的那一类为准。其中符号的表示意义为:A表示该项要求适用,L表示该项要求应该按照有关要求的相应条款规定加以限制,S表示由订购单位在订购规范中对适用性和极限要求做详细规定,空白栏表示该项要求不适用。
表6-2 测试项目对各安装平台的适用性
