中国电子科技集团公司第三十三研究所 山西太原 030032
摘要：超短波通信系统是我国军事领域的主要通信手段之一，因其具有频带较宽、传偷性能较强，不仅被广泛应用于电视、雷达探测、移动通信等领域，而且成为我国军事通信中的主要手段之一。然而随着信息技术的飞速发展，用频设务的日益多样化，各种干扰现象逐渐增多。射频前端的电磁脉冲防护是一个复杂的技术体系，涵盖范围非常广泛，限于篇幅无法一一介绍。鉴于强电磁脉冲研究本质上属于瞬态电磁学研究的范畴，本文将从电磁脉冲效应研究、电磁脉冲防护技术研究、电磁脉冲防护标准体系与评估3个方面，对国内外开展的相关研究工作进行归纳概述，并对未来的发展方向进行展望。
关键词：超短波通信系统；射频前端；电磁防护技术
1电磁脉冲效应研究内容分析
磁脉冲效应研究是电磁环境效应的重要研究内容，是指电磁脉冲对电子系统、设备、装置的运行能力的影响，中国国家军用标准GJB72A-2002[12]和美国AD报告AD-A243367都将其研究范围进行了定义。电磁脉冲效应的研究，是电磁抗干扰/毁伤技术研究的重要前提，可为未来武器装备系统的论证、设计、研制、鉴定、应用提供重要的理论、方法与技术支撑。关于射频前端的电磁脉冲效应研究，首先需要针对典型电磁脉冲源建立波形数据库，其次针对需要射频前端开展精确建模，包括设备的模型数字化（如天线模型、滤波模型、结构几何模型等），系统的电磁模型数字化（射频发射模型、射频接收模型、壳体模型等），以及射频前端的电磁脉冲响应模型设计等。然后，利用计算机仿真手段，结合射频前端强电磁脉冲耦合规律，定量分析电磁脉冲源对射频前端性能的影响，以期建立起较为完整的电磁脉冲效应数据库。
2超短波通信系统的组成
所谓的超短波通信系统主要是通过30—300HZ波段的无线电进行通信传输的。一般情况下，由于超短波的波长在1—10m之间，因此有时也将超短波称之为米波通信。整个超短波的频带宽度通常为270兆，是短波频带宽的10倍。因此，超短波常被应用于传送电视、广播、雷达、导航、移动通信等业务中。超短波通信系统一般由超短波电台、短波电台、集群电台、移动电话、卫星电话以及本地电话等几个重要部分所组成。
3解决超短波通信干扰问题的措施
随着时代的发展，超短波通信系统被广泛应用于各个领域。因此对超短波抗干扰能力的要求越来越高。电子产业相关人员经过了对超短波通信系统抗干扰能力的不断研究与分析，针对超短波通信系统在通信中所产生的干扰问题制定出了一系列的解决措施。
3.1互调干扰问题的解决措施
对于互调干扰所产生的问题，超短波通信系统生产厂家针对发射机互调问题以及接收机互调问题所产生的干扰现象分别做出了具体的防范改进措施。
发射机互调干扰解决措施。对于发射机互调所引起的频率干扰，最有效的办法是发射机内加设一个功率较大的放大器，并使其通过天线阻挡住外界进入的信号。另外，在发送机内安装一个可以阻隔信号的滤波器，使其减小信号传送中谐振信号所发出的功率，提高发射机传输信号的能力及质量。
接收机互调干扰的解决措施。接收机所产生互调干扰的主要原因是由于几个信号同时进入了接收机内，使接收机内线路的非线性作用而引起接收机互调干扰。因此，在接收机设计中，首先要考虑到在接收机内加设一个指示系统。同时在超短波通信网组建时，对接收机频率进行合理的设置，并且在超短波系统施工中要尽可能地避免阶波互调干扰。例如：某部队在日常的军事训练中，多是采用超短波通信器进行现场的指导。
因此，超短波通信器材生产厂家为了能够适应军队的需要，在军用超短波通信器中采用加密或是密码通信功能，并根据军队不同需求设计了不同的军用通信频率。同时在不同的军用波段中划分界线。另外，在军用超短波通信器中还加设了隐蔽波段，大大提高了军队训练学习中超短波通信器的传输信号质量。
3.2邻道干扰问题的解决措施
针对上述邻道干扰造成的影响，最有效的办法就是选择中频质量较好、技术性能以及接收性能均良好的接收系统。同时对超短波通信点进行合理的配置，以此来增加有用信号的传输功率。另外，还要对信号宽带的传输进行限制。最好在发送器中采用瞬时频偏控制设备，以防止过大的信号进入调频器内产生频偏，提高超短波通信的功率传输质量。
3.3对互调干扰的防范策略
在互调干扰中，当非线性电路中通过多个频率信号时，在其相互调制之下，就会产生产生互调失真。失真幅度以二阶和三阶为最大，并随着阶数的增高而减小。其中，fa+fb,fa-fb等二阶互调，由于其频率远离主导信号频率fa,fb，可忽略不计；三阶互调2fa-fb,fa+fb-fc，由于频率接近或等于主导信号频率，因此对通信的影响是最大的；而三阶以上互调失真幅度非常小，可不予考虑。因此，我们认为，通信设备应主要考虑三阶互调的影响。
为避免三阶互调的产生，我们首先要注意的是选择适当的频点组合。拉开频距利用无三阶互调频道点组进行工作，以此来避免三阶互调落在所使用的频点内；其次，在自动增益(功率)控制((APC)技术的作用下，通过实时减小发射功率来减低互调电平，使其避免落人有源器件的非线性区；最后，要注意对收信机前端的良性选择性，从而有效抑制干扰信号。
4电磁脉冲效应研究展望
电磁脉冲效应研究是国内外电磁环境效应评估领域的重要内容，为强电磁环境防护设计与评估提供了基础支撑。目前研究对象主要集中于器件级的简单目标，缺乏系统性。对于大型复杂系统而言，电磁脉冲耦合途径越来越复杂，因此对于系统级电磁脉冲能量耦合规律的精确建模和快速分析已成为EMP效应研究中亟待解决的关键问题。这其中，重点研究多输入、多输出及非线性系统的EMP效应仿真建模，进而由设备级仿真扩展到系统级EMP效应仿真将是一个重要发展方向。
EMP对三维复杂结构的穿透和耦合过程数值分析需要高效率的电磁场数值计算方法。但是，目前单一的电磁场数值分析技术对整个系统的数值模拟效率是计算电磁学难以克服的瓶颈之一，这直接受到系统建模复杂性、计算机内存和CPU速度方面的严重制约。针对此问题，可以采用混合模拟技术，综合运用机理分析中的几种方法，发挥各自优势，从而更加有效地解决EMP效应仿真建模问题。此外，研究非线性的EMP效应仿真算法，进而由设备级仿真扩展到系统级EMP效应仿真算法研究，这也是EMP效应研究的重要发展方向。
高测量精度和可靠性的电磁环境对于E3工程分析、试验计划、传导试验、故障诊断与改进试验技术等有着重要意义。随着计算机软硬件的飞速发展，利用实物、半实物和数值协同仿真的方法构建电磁环境成为了一个研究热点，实物、半实物仿真可以产生真实的射频电磁环境，而数值仿真方法能够模拟系统可能面临的电磁环境，二者相辅相成、互相验证。
5结论
总体设计的角度上说，为解决电子设备强电磁场系统防护问题，必须制定相关的标准和防护规范，基于多学科优化理论与方法建立电磁防护指标体系以及电磁防护预测模型，定量评价系统电磁脉冲防护性能，为解决强电磁脉冲对电子设备的干扰、损伤问题和改进电磁防护水平提供精确的依据。
参考文献
[1]谭志良,胡小峰,毕军建,等.电磁脉冲防护理论与技术[M]].北京:国防工业出版社,2013.
[2]杨芳.超短波通信系统抗干扰问题研究[J].科技信息,2012(21):59,91