1引言
現(xiàn)代電子技術和信息技術的集成度越來越高、密度越來越大，電路模塊之間、設備之間的干擾問題日益突出，已經(jīng)到了嚴重影響設備功能的程度。另一方，電子設備的迅速增加也導致了電磁環(huán)境的進一步惡化。電磁輻射不僅對電子設備會產(chǎn)生不良影響，還會對人體健康造成危害，影響人類賴以生存的自然環(huán)境。

為了解決電磁兼容問題，我國強制實施了電磁兼容標準。該標準對電子設備產(chǎn)生的電磁干擾進行了限制，也對電子設備的抗干擾性提出了要求。國標和國軍標對軍事電子裝備的電磁兼容性做出了詳細的規(guī)范和標準。脈沖雷達發(fā)射機輸人、輸出功率大，工作在脈沖工作狀態(tài)，是雷達系統(tǒng)中電磁輻射最為嚴重的設備。良好的電磁兼容性設計是發(fā)射機本身、雷達系統(tǒng)乃至其他相關電子設備穩(wěn)定工作的前提。本文從電磁兼容的三個方面(干擾源、敏感源、禍合途徑)人手，從電訊設計、結構工藝設計等角度簡要分析并介紹了脈沖雷達發(fā)射機的電磁兼容性設計一思路和方法。

2脈沖雷達發(fā)射機干擾源分析

脈沖雷達發(fā)射機不管采用柵極調(diào)制方式還是陰極調(diào)制方式都工作在高壓大電流的脈沖狀態(tài)，一般由發(fā)射管、脈沖調(diào)制器、直流高壓電源和控制保護等單元模
塊組成(組成框圖見圖1)

當發(fā)射機正常工作時，其木身就是一個強干擾源，干擾源主要來自以下幾方面。
2. 1脈沖調(diào)制干擾
發(fā)射機工作時，受定時信號的控制，脈沖調(diào)制器為發(fā)射管提供性能合乎要求的視頻調(diào)制脈沖，將直流高壓電源的能量轉換為脈沖能量。這種工作狀態(tài)相當于一個電控電容放電式脈沖源，電原理如圖2所示。
回路的等效電路如圖3所示，為一個標準的RLC串聯(lián)放電回路。當開關S在!=0時刻接通，電路的方程為

由公式可知，脈沖電流的峰值與回路電感L、電容能W和負載電阻R有關。由于發(fā)射機上作在周期脈沖狀態(tài)，脈沖電壓高、電流大，在調(diào)制開關及發(fā)射管導通與關斷的瞬間會產(chǎn)生電磁脈沖，通過各種藕合途徑進入相鄰電路的電磁脈沖能量在設備元器件上或組件輸人端建立的電流、電壓一旦超過某一閥值，輕則使電路受到干擾，重則造成元器件或組件的損傷。

2. 2高壓開關電源干擾

為了提高整機效率、減小體積，現(xiàn)代雷達的發(fā)射機中高壓電源一般都采用開關電源，開關電源的形式有許多種，但不管何種形式的開關電源，其核心部分都是一個高電壓、大電流的受控脈沖信號源，開關電源內(nèi)脈沖信號產(chǎn)生的諧波電平對于其他電子設備來說即是EMI信號;另外，由于其開關器件工作在高頻通斷狀態(tài)，高頻的快速瞬變過程本身就是一電磁騷擾(EMD )源，它產(chǎn)生的EMI信號有很寬的頻率范圍，又有一定的幅度。很強的電磁騷擾信號通過空間輻射和電源線的傳導而干擾鄰近的敏感設備。除了功率開關管和高頻整流二極管外，產(chǎn)生輻射干擾的主要元器件還有脈沖變壓器及濾波電感等。

2. 3微波泄漏
根據(jù)不同體制雷達的使命和功能，發(fā)射機的工作頻段會有所不同。電磁波的傳輸主要有兩種途徑，一種是采用波導傳輸，另一種是采用同軸線傳輸。不管采用哪種傳輸方式，在接口處都會有不同程度的微波泄漏;另外，微波匹配、檢測等器件也會產(chǎn)生泄漏。

3電磁兼容設計
發(fā)射機內(nèi)部及對外部相關設備的干擾主要有兩種途徑:傳導干擾和輻射干擾。傳導干擾信號可分為兩類:一類是共模干擾信號，相線與地線和中線與地線之
間存在的電位相等相位相同的信號;第二類是差模干擾信號，相線與中線之間存在的相位相差1800。減小電磁干擾的途徑主要是采取減小十擾源的輻射、切斷
干擾途徑、提高設備的抗干擾能力等措施。下面從電路設計、電纜設計、接地設計、印制板設計、結構設計等方面簡要介紹發(fā)射機電磁兼容設計的思路及方法。
3. 1電路設計
電路設計的主要目的在于抑制傳導干擾和輻射干擾，增強電路本身的抗干擾能力。
(1)傳導干擾抑制
抑制傳導干擾相對比較容易，只要使用適當?shù)腅MI濾波器，就能將其在電源線的EMI信號電平抑制在相關標準規(guī)定的限值內(nèi)。選擇電源濾波器的原則是
“阻抗失配”原則，要使EMI濾波器對EMI干擾信號有最佳的衰減效果，濾波器端接的阻抗應使濾波器處于嚴重失配狀態(tài)，失配越厲害，實現(xiàn)的衰減越理想，得到的插人損耗性能越好。即如果噪聲源和負載內(nèi)阻是低阻抗的，則與之連接的濾波器的輸人輸出阻抗應是高阻抗;如果噪聲源和負載內(nèi)阻是高阻抗的，則與之連接的濾波器的輸人輸出阻抗應是低阻抗。根據(jù)上述對發(fā)射機內(nèi)電磁干擾源的分析可知，傳導十擾的來源主要是高壓開關電源，因此主要在高壓開關電源的輸人端
口增加適當?shù)腅MI電源濾波器即可。開關電源中共模干擾是由載流導體與大地之間的電位差產(chǎn)生的，其特點是兩條線上的雜訊電壓是同電位同向的;而差模
干擾則是由載流導體之間的電位差產(chǎn)生的，其特點是兩條線卜的雜訊電壓是同電位反向的。線路上干擾電壓的這兩種分量通常是同時存在的。由于線路阻抗的
不平衡，兩種分量在傳輸中會互相轉變，情況十分復雜。典型的EMI濾波器包含了共模雜訊和差模雜訊兩部分的抑制電路。
在實際使用中，由于設備所產(chǎn)生的共模和差模的成分不一樣，可適當增加或減少濾波元件。開關電源所產(chǎn)生的干擾以共模十擾為主，在設計濾波電路時可
嘗試去掉差模電感，再增加一級共模濾波電感。發(fā)射機的高壓電源一般功率都比較大，常采用三相電源供電，因此電源濾波器常采用如圖4所示的濾波電路。
另外，根據(jù)高壓開關電源的工作頻率，同時從低頻諧波和高頻諧波兩方面考慮，選用電源濾波器。具體電路的調(diào)整一般要經(jīng)過EMI試驗后才能有滿意的結果。
選擇了合適的電源濾波器后，電源濾波器能否正確安裝對濾波效果也有很大的影響。電源濾波器的安裝位置應選在設備的人口處，輸人線要短，以減少輻射

(2)輻射樸擾抑制
如前所述，脈沖調(diào)制器和開關電源是兩個很強的騷擾源，要降低輻射干擾，可應用電壓緩沖電路(如在開關管兩端并聯(lián)RCD緩沖電路)或電流緩沖電路(如
在開關管的集電極仁串聯(lián)適量的電感)。電感在功率開關管導通時能避免集電極電流突然增大，同時也可以減少整流電路中沖擊電流的影響。應采用恢復電荷
小且反向恢復時間短的整流二極管。另外，在整流二極兩端套磁珠和并聯(lián)RC吸收網(wǎng)絡均可減少一I幾擾，電阻、電容的取值可為幾歐姆和數(shù)千皮法，電容引線應盡可能短，以減少引線電感。負載電流越大，續(xù)流結束時流經(jīng)整流二極管的電流也越大，二極管反向恢復的時間也越長，則尖峰電流的影響也越大。采用多個整流二極管并聯(lián)來分擔負載電流，可以降低短路峰值電流的影響。將高頻脈沖變壓器、高頻輸出整流濾波等元件放在油箱中，既可減小耐壓空間，又可以將磁力線限制在磁阻小的屏蔽體內(nèi)。
(3)電路抗千擾
濾波器對于濾出連續(xù)射頻干擾是十分有效的，但是在實際上作中常會遇到另一類干擾:瞬態(tài)于擾。瞬態(tài)干擾是指時問很短但幅度較大的電磁干擾。這就需
要使用過壓保護器，對敏感電路加以保護。過壓保護器一般可選用壓敏電阻、瞬態(tài)吸收二級管、氣體放電管等。壓敏電阻寄生電容較大，不適合頻率較高的場合;
瞬態(tài)吸收二級管響應時間短，鉗位電壓低，承受峰值電流較小，器件的寄生電容較大，如在高速數(shù)據(jù)線_!二使用，要用特制的低電容器件;y體放電管承受