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摘要：针对某大功率射频设备，优化其电磁兼容性RE102项目的指标，以一次试验为例，分析其试验期间整改前后的测试值，总结有效的优化措施。期望为其他项目的试验提供可参考的、更有效的帮助。
关键词：EMC；电磁兼容性；RE102；接地
1.引言
电磁兼容性（EMC）的标准定义为：设备或系统在其电磁环境（EME）中能正常工作，且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰（EMD）的能力。
RE102是指 10kHz-18GHz电场辐射发射。适用于设备和分系统壳体和所有互联电缆的辐射发射，其限值不应超过规定的门限（发射机基频不要求测量〉。对电子设备提出RE102要求的目的是防止电子设备在工作时产生的意外电磁辐射对接收设备产生影响。
下文通过一次某大功率射频设备的试验对电磁兼容性中的RE102项目的优化进行探究。
2.试验过程
2.1试验前准备
根据前期类似产品电磁兼容性试验的结果，参与试验的大功率射频设备在设计时就进行了电磁兼容性设计，设计遵循以下准则：采用屏蔽技术，尽量减少空间辐射或耦合；采用滤波技术，从频域的角度，把不需要的频率分量滤除，从而在传导乃至辐射两方面达到减少电磁干扰的目的。
具体到细节，主要是设备壳体屏蔽设计，接触面使用导电材料，亮体与盖板尽量形成凹凸结构，且凹凸之间的缝隙精度尽量小；；使用螺钉或铆钉连接屏蔽体接缝或结合面是，防止由于螺钉数量不足引起缝隙，造成电磁泄露；机箱内走线尽量远离缝隙面；电源采用滤波设计；机柜所有外部电缆均采用屏蔽材料进行包裹；波导连接处及吸收负载使用屏蔽材料进行覆盖；在功放组件末级设置谐波滤波器。
2.2初次试验结果
按照GJB 15IB-2013要求中5.20.3的测试方法进行测试，在设备正常工作情况下，天线距发射机1米处测试。垂直极化的试验结果见下图1所示。水平极化结果与其类似。
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图1 初次试验垂直极化测试结果
从试验结果中可以看到，在高频段部分，除去设备工作的基频，无超出门限值的部分。说明设计中采用滤波技术，成功抑制了工作频带外的二次谐波三次谐波等频率的辐射能量。但在低频部分，10kHz-20kHz的部分，有多处超出限值。更低频率，虽然不计入考察范围，但辐射电平明显偏高。
2.3整改过程
RE102项目的整改方式一般是以包裹屏蔽铜网等方式进行，但在前期的设计及试验整改措施中，本大功率射频设备己进行了此项优化，用包裹等方式改进此指标困难较大。利用接收机加探头的方式，在设备工作时对其表面进行扫描，波导连接处，屏蔽门接口处等易产生电磁泄露的部位无电磁辐射，扫描结果符合预期，。
探头扫描至机柜间电源与信号电缆时，发现有较高电磁泄露，对其采用更密集的铜网进行包裹，并对包裹的铜网进行接地处理。再次测试 RE102项目，有所改善但仍然未符合要求。对电缆进行重新走线，将信号线、电源线、地线平行走线并尽量分开，若必须在信号线与电源线必须交叉的地方，要使导线互相垂直。再次进行测试，无明显改善。
2.4试验结果
多次尝试后，最终用探头发现接地线处干扰较大。将原接地线拆除并在设备表面其他部位对设备进行接地，再次进行试验后试验结果符合要求，试验结果如下图2所示。
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图2 试验最终合格测试结果
从此次试验的结果上看，设备的接地情况对电磁兼容性RE102项目的测试结果影响也较大。虽然设备上区分了机壳地、模拟地、数字地，内部分开走线，多点接地。但在最终接出设备时，地线接口与电源、信号的电缆在同一转接箱体内，地线上的干扰信号通过空间辐射干扰到电源线、信号线。又由于接地线较长，无法迅速将干扰信号排入大地，充当了天线的作用，辐射干扰直接被测试接收机捕获，造成测试结果不符合要求的情况。
3.结束语
为了改善设备的电磁兼容性，特别是大功率射频设备这种功率大、组成复杂的设备，需重视设备接地方式，在设计时就进行完善的布线与接地设计。
在此处提出几点注意事项。布线设计是应注意大功率或敏感电路的电缆要求单独敷设，不能与其他互连线一起捆扎火一起走线；不同类型的电缆不应共用同一电连接器，严禁射频线、敏感线与电源线、干扰线使用同一电连接器；印制板电路板上的屏蔽罩接地线应直接连接到主底板，以此可以获得最大限度的屏蔽和隔离效果；接地回路应设计的尽可能短；接地回路尽可能不交叉；可以采用隔离电路的方式；应当避免采用多个接地母线或横向接地环路；在信号线与电源线必须交叉的地方，要使导线互相垂直；对外接地点尽量处于设备表面，不要直接从内部引出，造成二次辐射；接地电缆需尽可能粗且短；可以采用几个接地通路连到电源公共点上，使电路阻抗降低；应把接地线直接接到与大地之间阻抗最低的导体上。
参考文献：
[1]GJB151A-97军用设备的电磁敏感度要求。
[2]军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量。
[3]戴斌.某产品关于RE102试验问题分析，西安，西安电子工程研究所，2012。
作者简介：
黄赛能（1992.3-）男，民族：汉，籍贯：江苏启东，助理工程师，学士，主要研究方向固态雷达发射机。