中心議題：

• 車載電子電磁兼容設計的基本要求
• 車載電子電磁兼容設計的方法
• 車載電子電磁兼容設計的測試結果及完善辦法

隨著科學技術的不斷發展，電子設備的數量及應用逐漸增多，結果必將造成電磁幹擾越來越嚴重。在日趨惡劣的電磁環境中，如若不采取恰當的電磁屏蔽措施，會導致設備之間的電磁幹擾日益嚴重，電子設備的性能下降
，甚者會危及到信息的安全。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)在(zai)複(fu)雜(za)的(de)電(dian)磁(ci)環(huan)境(jing)中(zhong)既(ji)不(bu)幹(gan)擾(rao)其(qi)他(ta)設(she)備(bei)，而(er)又(you)不(bu)受(shou)其(qi)他(ta)設(she)備(bei)幹(gan)擾(rao)的(de)影(ying)響(xiang)而(er)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)，這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)在(zai)設(she)備(bei)研(yan)製(zhi)的(de)初(chu)期(qi)階(jie)段(duan)必(bi)須(xu)從(cong)結(jie)構(gou)
、技術等方麵進行嚴格的電磁兼容設計。本文介紹車載電子設備電磁兼容設計方法。

1 電磁兼容設計的基本要求

電磁兼容性是電子設備的主要性能之一，在進行設備功能設計的同時，還應進行電磁兼容設計。

電磁兼容設計的目的是使所設計的設備在複雜電磁環境中實現電磁兼容，因此在進行電磁兼容設計時應滿足以下要求: 首先明確設備所滿足的電磁兼容指標，然後確定設備的敏感器件
、幹擾源及幹擾途徑，有針對性地采取措施
，最後通過試驗了解設備是否達到了電磁兼容指標要求。

2 電磁兼容設計所采取的方法

對於通信車而言，通常其所裝載的設備量很多,包括配電設備、通信設備及終端設備等，各設備間很容易形成電磁幹擾
，進而影響通信質量，因此設備在進行電磁兼容設計時要從3 要素( 幹擾源、耦合途徑和敏感設備) 出發，采取各種有效手段，抑製幹擾源,消除或減弱幹擾耦合
，增加敏感設備的抗幹擾能力。

以某車載電子設備為例，由數字電流表、數字電壓表、轉換開關
、斷路器
、控製保護單元
、互感器、接觸器等單元及元器件組成，其中數字電流表、數字電壓表
、轉換開關
、斷路器布置於前麵板上，控製保護單元、互感器
、接觸器等單元及元器件放在機箱內部。此設備要滿足GJB151A- 97 有關的電磁兼容指標要求，在結構設計等方麵采取的主要措施有: 儀表窗口的屏蔽; 機箱縫隙的屏蔽; 各單元合理布局及其屏蔽; 電纜敷設以及電源線濾波等。

2.1 儀表窗口的屏蔽
儀表窗口對設備來說是比較大的泄漏口，必須采取有效的措施將其屏蔽，為此采用加裝絲網屏蔽玻璃的方法對數字電流表、shuzidianyabiaojinxingwaibupingbi。siwangpingbibolishiyouyizhongdizukangdejinshusiwangtongguoteshugongyijiazailiangcengbolizhijianzhicheng
，siwangshaikongdemidujuedingqizhuyaodepingbixiaoneng。rutu1 所示，由於玻璃周邊預留了10~ 20 mm 金屬絲網毛邊，通過螺裝金屬外框將它緊緊壓在機箱上

，從而獲得連續的導電表麵，以達到減少電磁泄露的目的。

圖1 儀表窗口的屏蔽

2.2 機箱縫隙的屏蔽
yingxiangpingbiwanzhengxingdezhuyaoyinsushipingbitishangdejiefeng。cichezaidianzishebeidekuangjiashicaiyonglvbanzhewanhouduihanercheng，hanfengpinghualianxu，shuyuyongjiuxingjiefeng，zhezhongjiefengchudeshepindianzujihuyujinshubanbenshendeshepindianzuxiangtong，congerbaozhenglepingbitijiehechudedianqilianxuxing。duiyukechaishijiefeng，rujixiang、蓋板接合處，往往采用螺釘緊固方式,由you於yu螺luo釘ding的de間jian距ju不bu宜yi太tai小xiao，接jie合he表biao麵mian的de不bu平ping整zheng以yi及ji蓋gai板ban材cai料liao的de翹qiao曲qu變bian形xing等deng原yuan因yin，使shi接jie合he麵mian處chu不bu可ke避bi免mian地di產chan生sheng了le縫feng隙xi，降jiang低di了le機ji箱xiang的de屏ping蔽bi效xiao能neng

，為wei此ci采cai取qu了le2 種方法來解決此問題: 增加縫隙深度，為了增加縫隙深度，機箱的彎邊寬度取15 mm，重疊尺寸越大,屏蔽效能越好; 減小縫隙長度
，由於鈑金機箱很難做到接合麵處的高精度
，為了彌補此缺陷，采用了經濟、實shi用yong的de方fang法fa，在zai接jie合he麵mian處chu粘zhan貼tie帶dai背bei膠jiao的de鈹pi青qing銅tong簧huang片pian，由you於yu簧huang片pian具ju有you一yi定ding的de彈dan性xing
，裝zhuang配pei後hou簧huang片pian變bian形xing，接jie觸chu麵mian產chan生sheng一yi定ding的de壓ya力li
，使shi接jie合he麵mian具ju有you了le一yi定ding的de電dian氣qi連lian續xu性xing。

2.3 機箱內部各單元布局及其屏蔽
合he理li布bu置zhi設she備bei內nei各ge單dan元yuan及ji元yuan器qi件jian的de位wei置zhi，可ke以yi做zuo到dao既ji經jing濟ji又you實shi用yong地di減jian小xiao幹gan擾rao程cheng度du。首shou先xian必bi須xu明ming確que幹gan擾rao源yuan和he受shou感gan器qi
，在zai本ben設she備bei中zhong幹gan擾rao源yuan是shi控kong製zhi保bao護hu器qi,minganshebeishishuzidianliubiaohedianyabiao
，weilebimianerzhejinlin，batamenfenbiefangzhiyujixiangdehoubuheqianbu
，yongkongjianjulijianruobicidedianciganrao。weiledadaogengyouxiaodepingbixiaoguo，youzaidianliu
、電壓表的表體外圍罩有屏蔽盒，表頭緊貼前麵板的屏蔽玻璃，玻璃的絲網毛邊通過螺裝金屬外框將它和機箱、屏蔽盒聯成一體
，從而使表體完全處於電氣連續的金屬罩中( 如圖1 所示) ，而電流
、電壓表引線則由裝在屏蔽盒上的穿心電容引入,這(zhe)樣(yang)使(shi)引(yin)線(xian)所(suo)感(gan)應(ying)的(de)幹(gan)擾(rao)信(xin)號(hao)被(bei)旁(pang)路(lu)接(jie)地(di)。同(tong)樣(yang)控(kong)製(zhi)保(bao)護(hu)器(qi)也(ye)用(yong)屏(ping)蔽(bi)盒(he)對(dui)其(qi)進(jin)行(xing)了(le)屏(ping)蔽(bi)
，進(jin)一(yi)步(bu)減(jian)小(xiao)了(le)它(ta)對(dui)外(wai)的(de)輻(fu)射(she)能(neng)量(liang)
，從(cong)而(er)獲(huo)得(de)較(jiao)好(hao)的(de)屏(ping)蔽(bi)效(xiao)果(guo)。

2.4 電纜選用及敷設
因(yin)為(wei)電(dian)纜(lan)是(shi)高(gao)效(xiao)的(de)電(dian)磁(ci)波(bo)接(jie)收(shou)和(he)輻(fu)射(she)天(tian)線(xian)，也(ye)是(shi)幹(gan)擾(rao)傳(chuan)導(dao)的(de)良(liang)好(hao)通(tong)道(dao)，絕(jue)大(da)多(duo)數(shu)設(she)備(bei)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)問(wen)題(ti)是(shi)電(dian)纜(lan)造(zao)成(cheng)的(de)
，解(jie)決(jue)電(dian)纜(lan)問(wen)題(ti)的(de)主(zhu)要(yao)方(fang)法(fa)之(zhi)一(yi)是(shi)對(dui)電(dian)纜(lan)進(jin)行(xing)屏(ping)蔽(bi)，所(suo)以(yi)此(ci)設(she)備(bei)選(xuan)取(qu)了(le)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)質(zhi)量(liang)好(hao)( 低阻抗) 的電纜，並且保證電纜屏蔽層與機箱360..低(di)阻(zu)抗(kang)搭(da)接(jie)，使(shi)屏(ping)蔽(bi)層(ceng)與(yu)機(ji)箱(xiang)構(gou)成(cheng)一(yi)個(ge)完(wan)整(zheng)的(de)屏(ping)蔽(bi)體(ti)，這(zhe)樣(yang)在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)能(neng)夠(gou)解(jie)決(jue)電(dian)纜(lan)輻(fu)射(she)的(de)問(wen)題(ti)。與(yu)此(ci)同(tong)時(shi)，在(zai)電(dian)裝(zhuang)布(bu)線(xian)時(shi)
，要(yao)求(qiu)電(dian)源(yuan)配(pei)電(dian)線(xian)路(lu)與(yu)其(qi)它(ta)各(ge)類(lei)線(xian)路(lu)保(bao)持(chi)150mm 距離
，敏感電路和幹擾電路各自單獨敷設，不能交叉重疊
，且加大線束的間距，避免線纜間的耦合。
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2.5 電源線濾波
為了抑製電源輸入端高頻幹擾信號對本係統的影響，加裝了EMC 電源線濾波器。濾波器不同於其他電子元器件，它的性能與其安裝方式有很大關係,所以在濾波器的安裝方式上采取了一係列措施。如圖2 所示，首先濾波器輸入與輸出線要遠離，以避免由於兩端耦合而導致高頻濾波效果變差等現象產生; 其(qi)次(ci)濾(lv)波(bo)器(qi)外(wai)殼(ke)與(yu)機(ji)箱(xiang)低(di)阻(zu)抗(kang)接(jie)觸(chu)，同(tong)時(shi)要(yao)減(jian)短(duan)電(dian)源(yuan)端(duan)口(kou)到(dao)濾(lv)波(bo)器(qi)的(de)連(lian)線(xian)
，當(dang)電(dian)流(liu)進(jin)入(ru)機(ji)箱(xiang)後(hou)
，先(xian)流(liu)經(jing)濾(lv)波(bo)器(qi)進(jin)行(xing)濾(lv)波(bo)
，然(ran)後(hou)再(zai)到(dao)其(qi)他(ta)各(ge)單(dan)元(yuan); zuihoudianyuanduankouyulvboqizhijianlianxianyeyaojinxingpingbi
，zheyangwaijiededianciganraobunengyandianyuanxianjinrushebei，jixiangneidedianciganraoyewufachuanchujixiang，zaochengganraofashechaobiao。

圖2 電源濾波器安裝方式

2.6 接地
接地是電子設備的一個很重要的問題，它可以使整個電路係統中所有單元電路的地之間沒有電位差，保證設備能穩定地工作。

cichezaishebeidehoumianbanshanganzhuangyoujiedizhu，jijikedi。jikedikeyishiyouyujingdianganyingerjileizaijikeshangdedaliangdianhetongguodadixiefang，bimianyouyujingdianfangdianshichanshengdedadianliuliujinshebeidedianluduiqizaochengganraoheweihai，helidejiedidianduiyuzhenggejixiangdepingbixiaonengshifenzhongyao。

3 測試結果及完善措施

此車載設備在采取了以上電磁兼容措施後
，按GJB151A- 97 有關的電磁兼容指標要求進行測試
，發現除了RE102 試驗項目超標外，其餘各項指標均合格。

對RE102 試驗項目進行觀察，發現測試結果圖的超標點為24 MHz
、36 MHz 兩點，而這兩點分別是12 MHz 頻率點的二三次諧波。為了找到這一頻率點的元器件，對機箱內各單元進行了分析，發現控製保護單元中有一個12MHz 晶jing振zhen，由you於yu晶jing振zhen屬shu於yu高gao噪zao聲sheng元yuan器qi件jian，能neng夠gou產chan生sheng較jiao強qiang的de輻fu射she
，從cong而er使shi其qi周zhou邊bian充chong滿man著zhe近jin場chang輻fu射she場chang。如ru果guo輻fu射she場chang內nei有you器qi件jian或huo走zou線xian，晶jing振zhen及ji其qi諧xie波bo信xin號hao將jiang耦ou合he到dao器qi件jian或huo走zou線xian上shang而er輻fu射she出chu去qu;再者又發現控製保護單元的PCB banweicaiqujiujinjiedicuoshi
，zhishitongguoyigenchangyinxianhejikedixianglian，zaochengxinhaodehuanlumianjizengda，chanshenglehenqiangdefushe
，suoyiduikongzhibaohudanyuancaiqucuoshiyinggaishixingzhiyouxiaode。shouxianduijingzhenjinxingpingbiqiepingbitijiujinjiedi，ruohuafushefasheqiangdu; 然後控製保護單元的PCB 板同樣采取就近接地措施,並且在屏蔽盒出口處的信號線上安裝一個鐵氧體磁環，可以將不需要的高頻幹擾抑製掉。通過采取以上措施後，RE102 試驗指標合格，如圖3 所示。

圖3 測試結果圖

4 結束語

由(you)上(shang)所(suo)述(shu)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)，電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)是(shi)一(yi)門(men)實(shi)踐(jian)性(xing)很(hen)強(qiang)的(de)綜(zong)合(he)性(xing)學(xue)科(ke)，無(wu)論(lun)是(shi)結(jie)構(gou)設(she)計(ji)，還(hai)是(shi)印(yin)製(zhi)板(ban)設(she)計(ji)，都(dou)需(xu)要(yao)采(cai)取(qu)行(xing)之(zhi)有(you)效(xiao)的(de)方(fang)法(fa)。該(gai)車(che)載(zai)設(she)備(bei)在(zai)采(cai)取(qu)了(le)以(yi)上(shang)各(ge)種(zhong)有(you)效(xiao)措(cuo)施(shi)後(hou)，終(zhong)於(yu)達(da)到(dao)了(le)更(geng)為(wei)理(li)想(xiang)的(de)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)效(xiao)果(guo)。