张震
中国民用航空中南地区空中交通管理局湖北分局，湖北武汉，430000
摘要：本文针对一起因大屏幕开关电源产生的电磁辐射干扰民航甚高频系统频率的原因进行了分析，并给出了相应的排查和解决方案，增加了民航甚高频系统干扰源的排查经验。
关键词：甚高频；开关电源；电磁干扰
1事件简介
1.1干扰现象
甚高频地空通信系统在民航空管指挥中发挥着重要的作用，对航班的飞行安全具有直接的影响。某日湖北空管分局RS4200甚高频地空系统130.00MHz频率受到强烈的持续性背景噪声干扰，严重影响飞行安全。
1.2干扰排查
经测试和更换设备及天线后，基本排除了此次干扰是因为RS4200甚高频地空通信系统故障而引起的。由于干扰信号的特征为持续不断的强噪声干扰，初步认定为附近较大功率的用电设备所引起。而位于附近的PAE甚高频地空通信系统同频率却未受到任何影响。由此可以推断，应为附近建筑物或其他物体遮挡在了干扰源和PAE甚高频地空通信系统的天线之间，从而使之未受到噪声信号的干扰。根据这一思路进行排查，将干扰源初步锁定在了附近一块LED大屏幕上。在关闭该大屏幕后，干扰立刻消失。至此，确定此次干扰的来源。
2 原因分析
2.1干扰的原因
在对LED大屏幕的工作原理及电路进行分析后，此次案例是由于该大屏幕的开关电源中的二极管及开关管在工作过程中产生的跃变电压和跃变电流，通过高频变压器和储能电感线圈及导线等产生的噪声经过传导和辐射干扰了RS4200地空通信系统所致。
2.2高频噪声的来源
开关电源中必不可少的一个元器件为整流二极管。根据整流二极管的特性，在正向导通时，必然会有较大的正向电流通过，而在其受到反偏电压的影响而转向截止状态时，PN结会聚集大量的载流子，从而使得在反向恢复的时间里，处于截止状态的PN结内存在大量的电荷聚集，由于这些电荷在反向加压时是不能立刻被消除的，从而产生较大的反向电流。这些反向电流会在变压器的漏感、电路线路的分布电容、分布电感的影响下，产生较大的高频干扰。因此才能对频率相对较高的民航甚高频系统产生干扰。
2.3高频噪声的传播
如图1所示，开关电源所造成的电磁噪声主要有传导和辐射两种传播方式。在此次案例中，是对距离相对较远的甚高频系统造成干扰，而这类干扰主要是通过辐射的方式传播的。
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开关电源工作时，会持续向周围辐射电磁干扰信号。而这类电磁干扰在传播过程中被易感的甚高频天线所接收，于是便对地空通信造成了持续不断的强背景噪声干扰。
3 干扰的解决方案及预防措施
3.1 解决方案
对该LED大屏幕的所有开关电源都进行更换后，干扰随即消失，进一步佐证了此次干扰的成因就是来自于开关电源所产生的电磁干扰。但在此次干扰发生之前，该大屏幕在未干扰其他设备的情况下稳定工作了一段相对较长的时间。由此可知，全新的开关电源并不会产生如此强的电磁干扰，但是随着整体电路的老化，电磁干扰会越来越强，以至于会对周围的易感设备造成干扰。由此可见，简单的更换开关电源的方案并不能彻底解决该问题。
3.2 预防措施
针对这种情况，首先在有对电磁干扰易感设备附近安装大功率用电设备时，应将电磁干扰考虑在内。对于安装的位置以及用电设备的电源规格进行深入的研究后再展开安装工作。
其次，可以考虑使用电磁屏蔽技术在传播途径上切断干扰信号的传播。电磁屏蔽可以利用低电阻金属材料容器使开关电源产生的电磁场在屏蔽体内产生涡流从而起到屏蔽作用，可以有效减小高频电磁场干扰。
参考文献
[1] 胡存生，胡鹏.集成开关电源的设计制作调试与维修[M] . 北京：人民邮电出版社，1998.
[2] 方清城、李先祥.高频开关电源的EMC设计.现代电子技术，2009年，08期：170-172页