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系统级电磁兼容自动测量系统

随着现代电子技术的广泛应用,特别是舰船、航天器、飞机、地面站等系统,在有限的空间内配置了大量的电子设备,设备之间通过不同耦合形式产生众多的干扰能量,干扰能量可能使信息传输中断、阻塞、误码、使系统工作性能降低或不能完全正常工作。系统级电磁兼容性问题已日趋凸现,成为目前各个行业关注的焦点之一。目前国内在系统级EMC测量上的一致性上远不如设备级EMC测量,尤其是系统级EMC测量上多为手动,测量周期长,参试人员多。因此提高系统级EMC测量的自动化程度十分必要,而由于现代电子仪表的功能强,实现自动测量是完全可行的。

海泰电子EMC事业部凭借多年在设备级电磁兼容测试方面的成熟技术和丰富经验,按照2005年10月发布的GJB1389A-2005《系统电磁兼容性要求》开发系统级电磁兼容自动化测试系统。对系统级以下重要的测试项进行了开发研究,并自主开发系统级电磁兼容性数据库,该数据库可无缝集成于海泰公司的各种EMC测试软件。

1 电磁环境测量

电磁环境(Electromagnetic Environment,简写为EME)是设计一个电子系统所需的原始数据,环境电平是系统需承受的敏感度电平。电磁环境既包括空间辐射场,也包括传导干扰(如电网噪声)。低电平EME会对设备和系统构成干扰,强的EME电平可能形成对设备、人员、燃油的射频危害。无论从民用的环境保护考虑,还是防干扰、防危害考虑,都需要知道EME的特性和电平。

系统功能

可以对干扰场、危害场、瞬态场的电场强度、磁场强度等进行测量,并对频谱占用率、频率占用期、占用带宽等进行计算和统计分析;对幅度概率和不同门限进行分布计算和统计分析;对测试结果取最大、最小、平均或均方根统计后与极限进行比较分析。

2)系统天线耦合度测量

天线耦合度是表征系统中一副发射天线与一副接收天线间的能量传输,它仅取决于收发天线的增益、方向性以及收发天线间距,与发射机、接收机的特性无关,因此许多情况下是可用信号源代替发射机,矢量网络分析仪代替接收机,通过PC软件控制信号源与矢量网络分析仪同步由频率低端扫到高端,从而在较短时间内得出耦合度。

功能

◆ 可以实时、准确、自动的测量海陆空平台多副天线间的空间耦合度和总耦合度。

3EMC安全裕度测量

安全裕度是衡量系统电磁兼容性的重要技术指标。它定义为敏感阈值与实际干扰值之比。对于一个系统,尤其是复杂的系统,其敏感阈值与所处的电磁环境干扰实际值都不会是一个恒定值,而是随机量。另外,在这两个值的测取过程中不可能模拟出该系统实际工作中所有可能出现的变化因素,因此不能简单认为测出敏感度阈值大于实测干扰值,就说明系统能在任何时候安全地兼容工作。为此需规定一个安全裕度,以确保系统在各种预期的电磁环境干扰下安全地兼容工作。进行安全裕度测试的目的在于评估系统的安全裕度是否满足规定的要求。

功能

◆ 可以实时、准确、自动的完成关键设备在系统特定部位的电磁环境干扰信号样本的采集、目标信号的产生及注入、闭环控制对信号结果的自动监测。

4)电源EMC特性测试

功能

可以对电源系统的瞬态电压跃变、谐波进行测试。对于交直流汇流条电压极限值和电压变化量、交直流汇流条浪涌电压和脉动电压两项检测可以通过专用的测试仪表进行测试。可选用专用电源特性测试仪及配套的软件完成该项测试功能。

系统级电磁兼容性技术特点

◆与自动测试系统一体化的系统E3数据库技术,测试数据自动录入系统E3数据库,实时显示测量结果,减少了繁琐的人为的计算过程,提高测试精度和工作效率。

◆采用程控切换开关对信号路径和测量仪器进行切换,从而实现了测量的自动化过程,大大提高了测量效率,减少了由于认为因素造成得误差;

◆采用IVI-COM技术提高测控软件的硬件无关性:采用IVI技术开发控制模块,使得对测试所使用仪器的程控支持能力是基于设备类别而不是设备型号,摆脱了软件对专一型号仪器的依赖,提高了通用性和互操作性。

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