舰艇电磁兼容技术jianting dianci jianrong jishuelectromagnetic compatibility technology in naval ship
使舰艇上的电气、电子设备或系统整体上处于优化状态的技术。它能保持各电气、电子设备或系统相互兼容工作而不导致其功能和指标的降级,并且电子设备辐射产生的电磁场强对人员、武备、燃油和电子器件的危害不超过规定界限值。
在舰艇特定的狭小空间内,天线林立,用于通信、指挥控制、导航及目标监视、跟踪、射击控制和数据处理等的电子设备十分密集,一般短波、超短波和微波发射机多达30部以上。发射平均功率可达几千瓦至几十千瓦。峰值功率达数兆瓦级。空间电场强度可达200V/m,甚至1000V/m以上。大功率发射机除发射基波外,还发射大量谐波及非谐波寄生信号。船体上层建筑等的非线性效应及开关效应也都产生大量的组合干扰频率。舰艇上长波、中波、短波、超短波和微波接收机的灵敏度都很高(微伏量级),这些接收机不但可接收其通带内的干扰信号,而且可对镜象频率、中频、众多的交调、互调及其他信号频率有所响应。电磁干扰频谱很宽,从直流到40GHz。由于海战场日益复杂,涉及到多维空间的威胁,因而舰上电子设备数量剧增。就通信而言,现代航母有28~36路高频网,22~32路特高频网,2~6路甚高频网;巡洋舰和驱逐舰要求高频8~16路,特高频12~16路,甚高频1~2路;护卫舰、轻型护卫舰和潜艇要求高频2~8路,特高频2~16路,甚高频1~12路。此外,还有卫星通信设备。这些众多的电磁发射和电磁接收共场和共空间,彼此既有不同频率、不同电平、不同波形和不同时间的信息传输,又有不同形式耦合的能量在起作用,会干扰有用信息的传输,造成中断、阻塞、误码、失真和故障,使系统工作性能降低,甚至不能完成作战任务,并会对人员、武器和燃油带来电磁辐射危害。控制和降低电磁干扰,研究电子设备或系统电磁兼容性,已成为一门新兴的涉及许多技术领域的交叉学科,受到普遍关注。
舰艇电磁兼容性研究的内容有电磁干扰源特性和传播途径,有限空间电磁频谱利用,电磁干扰和电磁场的抑制技术,电磁兼容性设计,电磁兼容测试方法及设备;电磁兼容性预测;电磁兼容性规范、标准,以及电磁危害研究。舰艇电磁兼容技术的关键是电磁兼容性设计,重点是干扰的抑制和控制,达到系统或设备在舰艇严酷的电磁环境中都能满意地工作。现在舰艇电磁兼容技术正从分系统级或设备级之间,深入到电路和元器件级。提高电磁兼容性最基本的途径是在设备、分系统和系统设计初始阶段就考虑电磁兼容性,并贯穿于设备、分系统和系统设计的各个阶段。在每个阶段的节点进行评估,做到电磁兼容性增长,这样才能整体提高电磁兼容性水平,实现电磁兼容性最佳效费比。