（中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 湖北宜昌 443000）
摘要：本文从电磁干扰产生的原理出发，详细阐述分析了舰船电子设备干扰产生机理及传播途径，讨论了各系统的电碰兼容问题，从硬件软件两个方面为舰船电磁兼容设计给出了合理的建议与对策。
关键词：舰船电磁兼容；电磁干扰；电磁兼容测试
舰船电子系统电磁兼容成为现代舰船设计改装过程中必须考量的一个重要因素，它不仅影响整个舰船系统工作的稳定性、可靠性，甚至可能破坏硬件电路。因此对舰船电磁环境进行详细分析，从工程实施的角度进行电磁兼容性设计具有十分重要的意义。
1舰船电子系统的电磁干扰产生
1.1干扰源
1.1.1各无线电设备之间信号互扰
通常舰船上都有多种电子设备，常见的有通信、导航、雷达等，设备波长多种多样，有米波、毫米、亚毫米等多种不同电子信号，电子设备本身就具有较大的电磁感应，两台电子设备之间肯定会相互间受到影响，除此之外，电子设备信号在空间中也是出现一些谐波互调，像其中交叉调制也会通过无线方式对周围的电子设备造成干扰[1]。
1.1.2脉冲数字电路、开关电路及频率振荡电路干扰
在众多电子设备中，频率源、振荡电路，以及数字电路中的基准时钟都是对电子设备间造成影响的重要干扰源头；此外，电子设备间的变流稳压电路的开关，频率或多也会产生谐波，不但能够借助公共电流通道出入主系统，还有着很强电磁辐射率。
1.1.3设备线缆间串扰
舰船因为空间有限，电子设备又众多，所以线缆分布比较稠密，在线缆传输信号时高频率的往来也很容易对相互间造成影响，在一些小型舰船上有这样一些难以消除的电磁干扰，非平行电缆在通过公共部位时，相互间高速流动很容易形成电磁干扰现象[1-2]。
1.2电磁干扰的传播途径
舰船上的电磁干扰传播途径主要是传导与辐射耦合。传导耦合需要的要求是完整的电路，电路可以是导线、供电电源、互感、电容等等。在返回通路上若是电路连接起来时，直接会出现传粉耦合。
2电磁兼容-陛的解决措施
2.1硬件电磁兼容性的设计
2.1.1屏蔽
想要有效阻止电磁干扰，就要从电磁原因的产生入手，一般情况屏蔽措施为电场屏蔽、磁场屏蔽，以及电磁屏蔽三种类型，电场屏蔽通过用封闭屏蔽层将干扰严重的线路包起来，对于舰船上的电子设备，即使一些弱信号也应该做好防护，从而提升电场屏蔽对电磁干扰性能的能力[2]。
2.1.2滤波
利用滤波器可以有效防止系统所产生的电磁干扰在通过公共通道时，这也是舰船上较为常用以解决信号间的电磁干扰影响的方法。
2.1.3搭接
如果在两个电子设备成立一个支持电流流动的连续性通路。这种方式有事就在于既能保护设备、也能保证人身安全，同时通路还能避免雷电伤害，不但如此，对于设备维修也会更加方便，这种连通方式只需要借助螺丝钉、铆钉或是其他零件，都可以出现半永久，性的连接方式。
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2.1.4接地
让舰船上的电子设备与公共金属零件进行连通，在保持整体通信系统出现在一个公共的零电位基准面，既能让干扰电压系统之间免去电磁干扰，也能在雷电环境或是高压设备中确保设备的安全状况，众所周知，地面可以有效隔离诸多电磁干扰，在舰船上也是一样，保证良好接地同样也可以让多个电子设备间的电磁波相互交连通，不至于相互干扰[3]。
2.1.5设备合理布局和布线处理
由于舰船场地有效，所以为了方便电子设备正常工作，就要对电子设备的安放位置有紧密制定，尤其是电源变换器、DSP处理器等具有较强电磁干扰现象的设备，更有尽可能离得远一些。
2.2软件电磁兼容性主要措施
2.2.1软件陷井法
在程序能允许的区域添加一些陷井句，或是出口语。像这种语句加入到电子设备的软件上，不仅不会妨碍设备程序的正常有序开展，而且一旦计算机或者单片机受到强烈的电磁干扰，程序就会自动运行，将计算机锁住，当程序进入预设的陷井中时，由于出口也是设定好的，所以程序一直都是可控性的，想要系统程序正常运行。只需要以恢复系统程序的入口就可以[4]。
2.2.2时间计数法
当计算机程序受到电磁干扰进入死循环，时间计数法对系统恢复非常有效，可以先设计一个超时处理程序，先对定时器初始化处理（设定定时常数）然后启动定时并开始执行正常的程序。
2.2.3软件数字滤波法
软件滤波法只需利用计算技术，不仅可以省去硬件，而且可以消除频率很低的干扰（如几Hz以下的低频干扰）具体做法是按一定的数学模型对输入数据进行处理。
2.2.4软件容错法
大部分干扰都是瞬时出现的，因此可利用软件容错法来消除或抑制电磁干扰信号影响，当系统因干扰原因运行出错时，系统立即对发生错误的那些过程重新执行一次。
2.3电磁兼容性的EMl测量和EMC试验
2.3.1电磁兼容设计测量
目的主要是检验硬件电磁兼容设计是否满足技术指标要求，测量内容一般有频谱特性数量，电磁辐射场强测量，滤波器测量，接地和搭接测量，屏蔽性能测量，电线电缆耦合测量等项。
2.3.2单台设备或敏感度测量
具体做法是将规定能量的连续波，调制到连续波，尖峰脉冲信号等电磁干扰信号注人不同地点。注入地点有电源线、互扎线、地线、机壳，键盘和无线输入端等部位[5]。
2.3.3进行系统EMC试验
将通信系统各分系统全部开机，然后检验通信系统各分系统能否兼容工作，同时还要检验能否和其他系统及其他电子系统兼容工作。
结语
由于舰船电磁环境条件恶劣，对电子系统可靠性要求又高，因此电磁兼容性问题是系统设计面临的关键技术问题，必须从系统分析的角度出发，分清哪些是干扰源，电磁干扰是通过什么途径传播的，同时，采取相应的屏蔽，搭接，滤波等电磁兼容性措施切断干扰源的传播途径，使各通信系统能相互兼容工作。
参考文献：
[1]禤展艺.舰船电子系统电磁兼容性问题分析及对策探讨[J].无线互联科技，2016，（11）：109-110，117.
[2]贺健.舰船电子系统电磁兼容性问题分析及对策[J].科技创新导报，2012，（7）：68-69.
[3]廖波涛.舰船电子系统电磁兼容性问题分析及对策[J].机电信息，2013，（3）：101-102.
[4]历园园，翟助群，李思等.基于高频算法的舰船电磁环境研究[J].中国舰船研究，2015，（2）：15-21，34.
[5]刘满堂，寻远，刘悦等.舰船通信系统电磁兼容性设计技术[J].电讯技术，2012，52（8）：1359-1363.
论文作者:彭利平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/19
标签：舰船论文; 电子设备论文; 电磁论文; 电磁干扰论文; 干扰论文; 屏蔽论文; 系统论文; 《电力设备》2017年第31期论文;