SJZ 21504-2018 电子对抗系统电磁兼容性设计指南[电子].pdf

中 华人民共和国 电子行业标准FL 1221 SJ/Z 21504-2018电子对抗系统电磁兼容性设计指南Guide of electromagnetic compatibility design for electronic warfare system2018- 12-29 发布2019-03-01 实施国家国防科技工业局发布SJ/Z 21504-2018目 次前言.Ill1 范围.12规范性引用文件.13术语和定义.14缩略语.35 一般要求.35.1 电子对抗系统组成. 35.2 电子对抗系统电磁特性.45.3 设计目标.55.4 设计原则. 55.5 设计流程. 66详细要求.76.1 需求识别与确认.76.2 系统电磁兼容性设计. 86.3 分系统电磁兼容性设计.126.4 设备及模块电磁兼容性设计. 146.5 设计符合性检查. 206.6 试验验证.20附录A （资料性附录） 电磁屏蔽设计流程.22附录B （资料性附录） 电磁兼容性设计符合性检查列表示例.23ISJ/Z 21504-2018-XX- 1刖 5本指导性技术文件的附录A、附录B为资料性附录。本指导性技术文件由中国电子科技集团有限公司提出。本指导性技术文件由工业和信息化部电子第四研究院归口。 本指导性技术文件起草单位：中国电 本指导性技术文件主要起草人： 高飞、马汉增、刘红君。、刘璐瑶、高沉、冯圆、卓沛、九研究所。IISJ/Z 21504-2018电子对抗系统电磁兼容性设计指南1范围本指导性技术文件规定了电子对抗系统电磁兼容性设计的一般要求和详细要求，包括系统、分系统、设备及模块的电磁兼容性设计，以及设计符合性检查及试验验证。不术语求试验万法军用电子 军用EMI电皱 机动通信系统雷电 电子设备和设施的接地、搭军用雷电导,电磁用设特性车通用规氾电搭龄生要求或修订版均不谓用手 懿I使用这些文心直通)本指导性技术文件适用于电子对抗系统郡2规范性引用文件下列文件中的条 用文件，其随后所 励根据本指导性 件，其最新版本性技术文件的引用而成为本指导性条款。凡是注日期的引 t文件，然而，鼓 注日期的引用文GJB 72GJB 151BGJB 181GJB 219GJB 358GJB 891GJB 1014.3GJB 1046GJB 1389GJB 2639GJB 3567GJB 5240GJB 6242GJB 7581GJB/Z 25敏感度要求与、接地、屏蔽、滤波及电缆电磁兼容性要求和方法GJB/Z 132军用电磁干扰滤波器选用和安装指南GJB/Z214军用电磁干扰滤波器设计指南HB 6524飞机电线、电缆电磁兼容性分类及布线要求HJB34舰船电磁兼容性要求QJ2176航天器布线和试验通用技术条件 3术语和定义GJB 72和GJB89 1确立的以及下列术语和定义适用于本指导性技术文件。1SJ/Z 21504-20183. 1电子对抗 electronic warfare (EW)使用电磁能、定向能、水声能等技术手段，确定、扰乱、消弱、破坏、摧毁敌方电子信息系统、电 子设备等，保护己方电子信息系统、电子设备的正常使用而采取的各种战术技术措施和行动。其内容包 括电子对抗侦察、电子进攻和电子防御三个部分。国外亦称电子战、电子斗争、无线电电子斗争等。GJB 891,定义2.13. 2电子对抗系统 EW System为完成特定电子对抗作战任务，由若干不同功能的电子对抗设备、器材和其它相关设备组成的统一 协调的有机整体。GJB 891,定义2.73. 3电子对抗侦察 electronic warfare reconnaissance (EWR)使用电子技术手段，对电磁(或水声)信号进行搜索、截获、测量、分析、识别，以获取敌方电子 信息系统、电子设备的技术参数、功能、类型、位置、用途以及相关武器和平台类别等情报信息的侦察。 它包括电子对抗情报侦察和电子对抗支援侦察。GJB89 1,定义2.23.4电子进攻 electronic attack (EA)使用电磁能、定向能、声能等技术手段，扰乱、削弱、破坏、摧毁敌方电子信息系统、电子设备及 相关武器或人员作战效能的各种战术技术措施和行动。它包括电子干扰、反辐射摧毁、定向能攻击、计 算机病毒干扰等。GJB 891,定义2.33. 5电子防御 electronic protection (EP)使用电子或其他技术手段,在敌方或己方实施电子对抗侦察及电子进攻时，保护己方电子信息系统、 电子设备及相关武器系统或人员的作战效能的各种战术技术措施和行动。GJB 891,定义2.43. 6分系统 subsystem系统的一个部分，它包含两个或两个以上的集成单元，可以单独设计、测试和维护，但不能完全执 行系统的特定功能。每一个分系统内的设备或装置在工作时可以彼此分开，安装在固定或移动的台站、 运载工具或系统中。为了满足电磁兼容性(EMC)要求，以下均应看作分系统：a)作为独立整体行使功能的许多装置或设备的组合，但并不要求其中的任何一个设备或装置能独 立工作；b)设计和集成为一个系统的主要分支，且完成一种功能的设备或装置。GJB 72,定义2.1.23. 7设备 equipment任何可作为一个完整单元、完成单一功能的电气、电子、机电装置或元件的集合。GJB 72,定义2.1.32SJ/Z 21504-20183. 8电磁环境 electromagnetic environment存在于某场所的所有电磁现象的总和。GJB 72,定义2.1.12电磁环境效应 electromagnetic environment effects电磁环境对电气电子系统、设备、装置的运行能力的影响。它涵盖所有的电磁学科，包括电磁兼容 性、电磁干扰、电磁易损性、电磁脉冲、电子对抗、电磁辐射对武器装备和易挥发物质的危害，以及雷 电和沉积静电(P-static)等自然效应。GJB 72,定义2.1.14 .电磁兼容性electroma： 设备、分系统、系统4设备、分系 且不因电中 设备、/ 受的电峥吸期境中能一起执行各苜功能 匕预储电磁环境中运行时，可按规 伍产生不可接受的降级；在/定的电磁环境中正常地工作且不包括以下两个方面： 冢现设计的工作性能GJB 72 4缩略语下列缩略语瞽ASAACCE-CoudiCS-Conabct!DC/DC-Dte；tandar(ussion, 1专号反射；EMC-ElectMatitmpatibility,电磁兼容;EMI-Electro Magnetic Inteftigrence,电磁干扰；PCB-Printed Circuit Boar金即制电路板；RE-Radiated Emission,辐射娶RS-Radiated Susceptibility,辐射敏感度；TVS-Transient Voltage Suppressor,瞬态电压抑制器。5 一般要求5.1 电子对抗系统组成电子对抗系统以电子对抗信息处理和作战指挥控制为核心，是将电子对抗侦察、电子进攻、电子防 御措施综合而成的一体化系统。为完成特定的电子对抗作战任务，电子对抗系统可由若干不同功能的电 子对抗设备、器材和其它相关设备组成，一般包含侦察传感、综合处理、干扰执行、指挥及控制、通信 及接口等分系统，主要功能如下：a)侦察传感分系统：主要完成对电磁威胁信号的接收和放大；3SJ/Z 21504-2018b）综合处理分系统：主要完成对电磁威胁信号的处理、识别；c）干扰执行分系统：干扰执行功能单元根据对电磁威胁信号综合处理结果，依据既定策略，产生 干扰信号或执行干扰措施；d）指挥及控制分系统：完成对电子对抗系统的管理和控制；e）通信及接口分系统：完成电子对抗系统与其它系统的信息交联。其组成框图见图1。对外交联接口图1电子对抗系统典型组成框图5.2 电子对抗系统电磁特性电子对抗系统通常具有组成设备及线缆数量多、工作频带宽、辐射功率大、侦收灵敏度高等特点, 各分系统及设备电磁特性复杂，简要分析如表1所示。4SJ/Z 21504-2018表1电子对抗系统典型设备电磁特性概述序号分系统典型设备电磁特性1侦察传感接收机（前端接收机、变 频接收机、宽带接收 机、外差接收机、相控 阵）、中继放大器等a）同频段电磁噪声通过前端电路进入接收通道，易抬高噪底，影 响接收灵敏度；b）同频段大信号串入时，接收通道可能产生交调响应或信号阻塞；C）接收电路中的本振、时钟等窄带点频信号为潜在干扰源，易通 过共地阻抗、线缆耦合等途径对外产生噪声发射2综合处理功率管理设备、攀X 制设备、干物喊备等6a）数字处理电路及电源转换模块可能在较宽频带范围内产生噪声 发射，并通过线路传导、空间辐射等途径进入发射机功率放大信号的谐杂波抑制度；或膏卑可能通过缝隙泄漏及进出设备的线缆在固定 点频及高次5皆波上产生噪声辐射；5s喂泰丽的喉M好驷电路也可能通过线缆及缝隙耦 合，受到外部空1 靛猴踊敝、3干扰执行/询冬温洛发射机、a）功率放大器电路在工作点就婕面及线缆产生辐射w-山子的谐波及杂闻 波范围内产生辐射泄漏； c）膏：全压电源由于功耗大，不足、皆波及宽频带杂 开关电频41;指挥及上。理力控制器、嚏控台、a）按键、旋钮、显示屏等操控电干扰易导致性能降低或电 3|9 在较宽薪带内产生对外的噪接触部位力静南设备，静电放 路损毁；| S |低电平模对电晶易卜低频噪声干 质量；1 1，其内部步呼迎,电源等可能 声发射/ X /5通信及接 架加函单的辔管鲁代94a）非平衡通信接口、低电平通信电扰导致通信异 常或误码率增加； /号/b）线缆防波套、同轴线缆屏蔽后落接窟舄风会导致屏蔽性能 降低，干扰接口正常通信/C）高速数字器件及通静礴鎏零解臧，数字信号的上升沿 陡，含有的高频噪声短,承金公共电源及地平面阻抗1.爱鹦格式/d）晶龈、猫钟电路可强灌窿隙泄漏及进出设备的线缆在固定点 J频及懿皿，&辐射5.3 设计目标电子对抗系统电磁兼容性设计目标是确保研制的电子对抗系统达到规定的电磁兼容性要求，具体包 括：a）系统电磁兼容性满足研制任务书、研制合同、技术协议等规定的要求；b）与使用平台内其他设备间能兼容工作，满足外部电磁环境适应性要求；c）内部设备间能兼容工作，满足自兼容要求。5. 4设计原则电子对抗系统的电磁兼容性设计原则包括：a）符合研制要求。将电磁兼容性指标与技术指标综合考虑，选取合理的指标要求执行；b）分层开展设计。应结合电子对抗系统组成特性，按照系统、分系统、设备、模块电路的层次关 系，自顶向下分层开展设计；5SJ/Z 21504-2018c）围绕电磁干扰三要素开展设计。按照抑制干扰源、切断耦合路径、提高敏感设备抗干扰能力综 合采取措施，同时避免过设计和欠设计；d）具备可实施性。设计措施能够适应实际结构、工艺水平等要求，能够设计实现；e）具备经济性。电磁兼容性设计应考虑经济性，提高系统的效费比。5.5设计流程电子对抗系统的电磁兼容性设计应贯穿产品的设计过程，与产品研制主线同步进行，在论证阶段、 方案阶段、工程研制阶段、鉴定（定型）阶段依据下述要求开展电磁兼容工作。a）论证阶段：进行需求识别与确认，收集型号项目的研制要求、技术协议等输入条件，结合产品 使用环境、任务剖面梳理电磁兼容性需求，开展分析论证工作，形成针对产品电磁兼容性的需 求结论，并转化为顶层设计的初步输入；b）方案阶段：进一步细化顶层设计初步输入的要求，自顶向下开展系统级、分系统、设备、模块 的电磁兼容性规划设计，以指导各设备、模块进行电磁兼容性设计；完成设计方案的符合性检 查，对不满足要求的设计方案应进行更改、优化；c）工程研制阶段：开展设备及模块的电磁兼容性详细设计，包括电路、结构、工艺等;详细设计 完成后，按照自下向上的顺序开展模块、设备、分系统、系统的设计符合性检查，对不满足要 求的设计应进行迭代优化；结合设备特性及需求开展电磁兼容性科研试验，视试验结果迸行设 计的迭代优化。d）鉴定（定型）阶段：开展电磁兼容性鉴定试验，视试验结果进行设计的迭代优化。电子对抗系统电磁兼容性设计流程如图2所示。6SJ/Z 21504-2018需求识别与确认论证阶段6详细要求6.1 需求识别与确认需求识别与确认工作主要包括：a）收集产品电磁兼容性输入要求，包括型号项目的研制要求、技术协议、管理要求、试验考核要 求、适用的国军标及相关标准等；b）收集外部电磁环境数据，包括使用平台内的收发设备参数、频谱资源、电磁场强度数据、电子 对抗系统的频谱分配与时序要求等；C）开展电磁兼容性分析论证工作，包括电磁环境数据分析、电子对抗产品任务剖面分析等；7SJ/Z 21504-2018d）确认电磁兼容性要求、指标，包括系统电磁环境适应性要求、发射及敏感度测试要求、电源适 应性要求、雷电防护要求、静电防护要求等，并转化为顶层设计的初步输入。6.2 系统电磁兼容性设计6.2.1 概述电子对抗产品系统级电磁兼容性应满足GJB 1389的要求，设计内容包括频谱规划、设备布局、天线 布局、互连线缆设计、接地系统设计。在使用环境中可能受到雷击影响的设备，还应进行雷电防护设计。 6. 2.2频谱规划根据平台内的电磁环境、频谱统筹、工作任务剖面等要求，对电子对抗任务系统开展以下频谱规划 工作：a）统计电子对抗系统内接收、发射设备用频基本情况，包括功能、使用频率、带内带外频谱特性、 天线位置等；b）通过理论计算、仿真等手段进行收发设备间隔离度分析，建立收发设备间的干扰关联矩阵。对 各用频设备的使用时机、频段、用频优先级等进行详细划分，结合电子对抗设备各工作模式、 使用要求进行射频兼容综合设计，并反复迭代直至隔离度分析结果满足要求；c）按照1： 1或缩比模型对接收、发射天线间隔离度开展测试验证，修正仿真分析结果；d）基于分析结果，形成电子对抗系统用频设备兼容工作的管理策略，包括频域避让、空域管控、 时域闭锁、能量域控制等；e）定义射频管理设备、模块，按照管理策略确定收发设备间通信接口、时序关系，完成软件设计， 实现射频管理控制。6. 2. 3系统设备布局电子对抗系统各组成设备布局设计包括：a）布局应考虑系统、分系统、设备的组成及工作特性；b）根据使用环境，尽量减少在暴露强场区的设备、线缆布置，无法避免时应根据设备和分系统的 电磁特性，按环境兼容的要求提出特殊控制措施，如屏蔽隔离、端口防护设计等；c）根据各分系统的电磁发射和电磁敏感性要求进行布局，确保各分系统和设备能充分发挥其战术 性能，完成任务要求。同一分系统的设备应相对集中，发射和接收设备应尽量靠近各自的天线， 减少天线馈线的损耗；d）设备布局时应考虑对系统线缆长度、数量、电气性能带来的影响，如经二次转换后的大功率用 电设备应尽量靠近供电设备，以降低线缆对外产生的噪声发射及功率损耗；e）侦察传感与干扰执行类设备、供电设备应分区或分舱布置，以减少设备机壳、线缆等无意辐射 发射带来的干扰；f）指挥及控制分系统内的计算机、操作台、音视频设备应尽量集中布置，以降低地电势差异带来 的干扰。6. 2.4天线布局接收、发射天线布局设计包括：a）根据电子对抗系统功能、组成及使用平台的要求设计天线安装位置，并考虑天线附近结构体（如 飞机机身、舰船结构件、车载方舱等）由于反射、折射、绕射等机理噪声的方向图畸变，确保 在工作频段范围内水平、垂直方向图失真度小，满足装备的侦收、干扰等性能要求；b）天线设计应尽量靠近接收机发射机，天线连接线缆应尽量短，尽量使电磁干扰降到最小；c）应控制天线指向，结合侦收、干扰天线的方向图和极化形式进行布局设计，使得干扰天线的辐 射能量尽量少地进入侦收天线；d）对同频或邻频天线尽量增大安装距离，或借助天线附近结构体进行遮挡，增大收发天线间的隔 离度以达到兼容的目的，使得电子对抗系统对其他干扰抑制装置的需求降至最少；8SJ/Z 21504-2018e）天线与其他分系统、外部辐射源等应保持足够的距离以降低产生干扰的可能性；f）天线零部件（如整流罩和天线罩）的设计和布置满足对静电放电和电晕放电的影响防护要求。6. 2.5互连设计6.2. 5.1线缆选型及设计电子对抗系统线缆可参考表2进行线缆选型、设计。表2电子对抗系统线缆选型、设计参考线缆类别信号类型扭绞线缆选型及设计要求对线扭绞电源线三相、四相交流电源单端TTL/LV差分T射频线音频线视频线网线离散数字 信号线低电平方 拟信号Z屏蔽要求通常可不屏蔽，但布设在屏蔽体外的电源 线（如设备间的互连电源线）应尽量屏蔽; 大功率电源线应单独屏蔽直流及单相交流电源,但布设在屏蔽体外的线缆寸线扭绞体外的线缆要求屏噩另外的线缆要求屏蔽RS4数据总线CAN,布设在屏蔽体外的线缆要求屏1553BSpaceWire光纤信号不扭绞不屏蔽通常可 尽感器采集对线扭绞用用线缆，不另外求流线时应扭采用专用线缆，不另外绞，或专用流线扭绞对线扭绞对线扭绞对线扭绞法在屏蔽体外的线缆123456789号4E蔽蔽采笄嘘101112131415161718注1：单独屏蔽一指该线缆单独走线时，独立进行屏蔽设计；与干扰源线缆在同一线束内走线时，采取屏蔽措施与 干扰源线缆间进行隔离；对于各类专用线缆（如射频同轴线、视频同轴线等），自带的屏蔽层也属于单独屏 蔽；注2：屏蔽体外的线缆一指设备、机柜等外部的互连线缆，该类线缆可能直接对外产生噪声发射。6. 2. 5. 2线缆布设电子对抗系统内各类线缆设计应综合考虑传输信号种类、频率、电磁特性等因素进行分束，并结合 线缆长度、装配空间大小等进行布设，设计应满足以下基本要求：a）传输方式。优先选用光纤传输，以减少系统电磁发射，提高设备抗干扰能力；9SJ/Z 21504-2018b）分束分组。将各种线缆分组、分束捆扎，并保持适当距离，以减小信号间的相互影响。在未采 取隔离措施时，交流电源线和直流电源线、信号线与电源线、射频线缆与其他信号线应分束捆 扎；c）长度控制。各种线缆线束的在满足功能要求的前提下应尽量缩短，以降低等效天线效应，减少 线缆的辐射发射及空间耦合；d）环路面积控制。载流导线应与其回线尽量靠近，降低环路面积及环路天线效应，减少线缆的辐 射发射及空间耦合；e）线间距离。增大干扰线束与敏感线束之间的距离。电源电缆与敏感信号电缆、模拟信号电缆与 数字信号电缆尽量敷设在机柜两侧，避免平行、靠近、长距离走线，无法避免时应采取隔离措 施；f）排布位置。各类线束线缆尽量靠近机柜屏蔽体、金属构架敷设，充分利用现存金属结构进行隔 离，但一定要避免靠近机柜机箱屏蔽体上的长缝隙和较大开孔，减小噪声泄漏和拾取。干扰源 及敏感线束长距离走线时，应放置在走线槽内，并使走线槽良好接地。在不同平台内使用的电子对抗系统，其线缆布设可按各平台相关标准执行，如GJB 1014.3、HB 6524、GJB219、HJB 34 QJ 2176等。6.2. 5.3线缆屏蔽层端接设计含有屏蔽层的线缆穿过设备机箱、壳体时，屏蔽层不应悬空，以避免降低线缆屏蔽效能。通过连接 器进出机箱的屏蔽线缆，屏蔽层应和连接器金属壳体之间360。压接，避免使用辫接方式将屏蔽层接地。 例如使用热缩焊接套管从屏蔽层引出单根线，再通过多根串连后连接至地即属于典型的辫接方式。这种 方式通常无法实现有效接地，可能会比屏蔽层悬空产生更大的电磁噪声发射，设计时应尽量予以避免。正误接地方式对比如图3所示;a）屏蔽层错误接地方式b）屏蔽层正确接地方式图3线缆屏蔽层接地方式对比6.2.6接地搭接设计6. 2. 6.1基本原则电子对抗系统接地地平面的分类、接地设计应遵循以下两条基本原则：a）不同类地电流互不干扰。分地设计、分区域布局，保证不同类地平面的信号回流电流不会因公 共阻抗问题产生噪声串扰；b）接地有效性。保证设计的地电流能够有效引流至地。6. 2, 6. 2 接地分类地系统设计中可参考以下分类法将地系统划分为几类，各类独立接地，保持一定的隔离：a）敏感信号和小信号接地系统。此类系统主要包括低电平电路、弱信号检测电路、传感器输入输 出电路、前级放大电路、混频器等，由于这些电路的工作电平低，信号幅度小，容易受到干扰 而失效或降级，所以其接地系统应避免混杂于其他电路中；b）不敏感信号和大信号接地系统。此类系统主要包括普通数字电路、电源地、射频信号地、高电 平电路、末级放大器、大功率电路等。在各设备、模块内，还可以根据信号组成和需求对本类 地平面进一步灵活细分，例如按电路性质分为数字信号地和模拟信号地，按电源种类分为交流 10SJ/Z 21504-2018电源地和直流电源地，按信号频率区分为射频地和低频信号地等。分类的原则是同类电路构成 统一接地系统，不同类电路之间的接地系统相对独立并保持一定的隔离，以减少噪声串扰；c）干扰源设备接地系统。此类系统主要包括继电器、接触器等，由于这类器件在工作时容易产生 电火花或冲击电流，会对电子电路产生严重的干扰，除了要采用屏蔽隔离技术外，地线必须和 其他电子电路分开设置；d）金属构件地。主要包括机箱外壳、面板、操作开关等容易触碰的位置，为了避免触电、静电以 及外界电磁场干扰等问题，该类地应接至大地。6. 2. 6. 3接地搭接方式电子对抗系统接地方式的设计要求包括；a）系统频率小于1MHz,或地线长度小于k/20的系统，采用单点接地设计；10MHz以上采用多点 接地。当系统带宽较宽时，可采用混合接地系统，原则是保证最长接地线小于X/20；b）低频接地和高频接地。为了避免低频地环路干扰，或由于安全等原因，不能将PCB地与金属外 壳直接相连时，可采用1疝10nF的电容相连，实现电路地与金属结构件间的高频接地；同样 在需要实现低频接地而隔离高频信号串扰时，可采用电感实现接地；C）高频系统接地设计应尽量降低射频阻抗，考虑接地路径的分布电感产生的等效阻抗，不能以直 流电阻作为设计参数；d）低频系统的接地设计应考虑公共阻抗和接地环路的影响，避免相距较远的接地点之间电势差及 纹波电流的影响；e）大电流接地的设计应降低电流回路在接地回路上产生的压降，避免公共阻抗的影响；f）机箱屏蔽体的接地应考虑壳体表面潜在的接地电流路径，如电源滤波器共模滤波电流，并借助 安装点（必须去除接触表面的绝缘漆）实现低阻接地。在不同平台内使用的电子对抗系统，其接地、搭接设计可按各平台相关标准执行，如GJB 358、GJB 1046、GJB/Z25等。6. 2.7雷电防护6. 2. 7.1 概述电子对抗系统应根据设备使用的环境条件、安装位置、重要度等级、受雷电影响程度等分析确认雷 电防护需求，依需求进行直接效应、间接效应防护，并避免冗余设计。在不同平台内使用的电子对抗系统，其雷电防护设计、试验应满足各平台相关标准，如GJB2639、 GJB 3567、GJB 7581-6. 2. 7. 2直接效应防护雷电直接效应是指由雷电电弧的附着，及伴随着雷电流的高压冲击波和电磁力所造成的燃烧、熔蚀、 爆炸和结构畸变等效应。电子对抗系统雷电直接效应防护的设计流程及具体内容包括：a）识别威胁环境及影响程度。分析电子对抗系统工作区域的环境条件、天线罩安装位置等，评估 设备受到直接雷击的风险及影响程度；b）确认适用的标准、防护等级要求、试验考核方式等；c）开展防护设计。应依据工作环境及平台选择适用的防护方式，对地面、舰载类设备可在设备工 作环境一定范围内设置避雷针进行保护，详细设计过程及参数选取可参考有关电磁兼容性工程 设计手册；对机载类设备是在收发天线罩上设计导流条，有关飞机详细的雷电区域划分、环境 确定及具体设计可按GJB 2639执行；d）仿真分析。对于收发天线罩设计导流条，还应借助理论计算、仿真等技术途径，分析对天线方 向图产生的畸变，评估是否满足侦收、干扰设备的性能指标，如不满足应改进导流条设计，如 更换导流条形式、调整安装位置及长度等，迭代优化直至满足要求；11SJ/Z 21504-2018e）设计验证。对避雷针、导流条等设计措施通过理论分析、试验等途径进行验证，确保满足雷电 直接效应防护要求。6. 2. 7. 3间接效应防护 6. 2. 7. 3.1防护设计雷电间接效应是指由雷电放电在电气和电子设备中引起的过电压和过电流造成的设备损坏或干扰。 电子对抗系统雷电间接效应防护的设计流程及具体内容包括：a）识别威胁环境及影响程度。分析电子对抗系统各设备安装位置、线缆布设位置属于封闭区域、 半暴露区域，或是暴露区域，评估发生直接雷击时设备机壳、线缆耦合能量产生过压、过流的 风险及影响程度；b) c)确认适用的标准、防护等级要求、 确定需要进行防护的设备天 线缆 计主要是孔缝屏蔽 声引流的目的。d)股来说，对于设备机壳的防护设可米取两种措施:试验，以确保作用。s二极s、压信号短个相同TVS同隹、通信及接口各分系统应根据各自组实现感应噪声隔离引流；二是在 流婢到地以保护内部电路免受干扰或损毁o 献:路设计防护电 应按照适用将大幅降低;增大流能力,保证屏蔽层36度彳 电放电时将盛 高、发射功率 设计验谴。法 防护电6. 2. 7.3.2 风防雷保护 可能产生烧毁的电路、a）b)c)d)施有效，设可防雷器件,并通过良好的接地起到噪 套进行屏蔽设计，并 讳瞬态防护电路，在雷 设备接收灵敏度遒大雷电流时针对该雌嬲,应根据不同空间 串联彳 二极管 设计多 短路的 TVS与其 二极管钳位考虑使用特殊形域；T!01二极管的烧毁缀合使用，如前级设计放电管,将通路中大部舒雷电流撷攵，后级采用TVS6.3分系统电磁兼容性设讦6.3.1 概述电子对抗系统的侦察传感、综合处理效模式为开路的亲概联使用多个tVSH皴目,成设备的电磁发射、电磁敏感特性，识别电磁兼容薄弱环节，有针对性地开展设计。6.3.2侦察传感分系统侦察传感分系统包括接收天线、接收机、接收前端、中继放大器等，其接收频带宽、增益高，属于 电子对抗系统中的敏感设备，电磁兼容性设计的重点是接收机及接收通道的抗干扰能力，具体内容包括:a）天线罩设计时，在满足指标性能的前提下，优选具有频选特性的天线罩，抑制带外噪声串扰；b）分析使用平台的电磁环境及工作状态,周围存在高射频场辐射的情况时应在接收前端设计限幅 器进行抗烧毁设计；C）接收通道前端设计带通滤波器，抑制带外噪声串扰，提高接收机抗干扰能力；d）接收通道及线缆采取屏蔽、隔离设计，减少外部干扰经由线缆耦合进入接收通道的风险；12SJ/Z 21504-2018e）侦察传感分系统的供电电源应设计单独的电源滤波器，减少其他分系统经由公共电源阻抗产生 的噪声串扰。分系统内的本振等关键电路采用二次稳压电源，防止电源线上的杂散信号引起本 振寄生调制，以及本振信号通过电源线串扰到接收端子产生噪声泄漏；f）充分考虑分系统内自身的干扰，如射频滤波器、混频器等电路，针对驻波、端口失配、自激等 潜在问题采取相应的设计措施。6. 3.3综合处理分系统综合处理分系统包括综合控制设备、功率管理设备、综合机架等，由于其设备模块种类多、信号交 联复杂，既有潜在的电磁干扰源，又存在易受干扰的设备。该分系统电磁兼容性设计的重点是供配电兼 容性设计、噪声发射抑制，具体内容包括：a）供配电兼容性设计。分系统供配电设计时应充分考虑电磁兼容性要求，对易产生电磁干扰和易 敏感的设备、模块应单独进行供电设计，以减少通过共用电源阻抗产生的噪声串扰；机载电子 对抗设备为满足GJB 181中的电源适应性要求，还应针对分系统中的关键控制电路、通信模块 进行供电储能设计，以保证发生欠压浪涌时系统不中断工作，或能尽快恢复到要求的状态；b）接地搭接设计。分系统应规划统一的接地平面，各设备均应设计专门的接地通道，并连接到分 该接地平面上。设备体积较大时相应增加接地点数量。接地搭接条长宽比应小于5 ： 1,以降低 接地射频阻抗；c）线缆线束设计。综合处理分系统线缆交联关系复杂，在对各设备间进行线缆设计时应根据传输 信号的功率、电平、频率等电磁特性分类设计，选用合理的屏蔽、扭绞形式。设备间信号传输 与回流路径应可控，避免产生不可预期的信号环路面积带来电磁兼容问题；d）噪声发射控制。统计各设备、模块内的晶振、时钟等用频电路，统一进行频点分配管理；统计 各设备、模块内的开关电源及其他干扰源电路，从器件选用、电路设计等方面进行电磁兼容性 设计，控制开关电源开关频率及其高次谐波对外产生的噪声发射；e）电源滤波。原则上各设备供电输入端都应设计电源滤波器，以减少设备内负载电路通过供电线 对外产生的噪声传导发射、辐射发射，未设计电源滤波器的设备应进行分析或试验验证，确保 满足电磁兼容性要求。6.3.4 干扰执行分系统干扰执行分系统包括激励信号产生单元、中继放大、发射机、大功率射频线缆及天线等，电子对抗 系统干扰频带宽、功率大，属于电子对抗系统中的电磁干扰源，电磁兼容性设计的重点是控制发射频谱， 减少发射机及大功率设备对外产生的无意噪声发射，具体内容包括：a）天线罩设计时，在满足指标性能的前提下，优选具有频选特性的天线罩，减少工作频带外的杂 散、谐波辐射；b）激励信号频谱控制。发射通道前端的低功率射频单元、激励信号产生模块等进行电源滤波、隔 离、屏蔽设计，提高前端激励信号的频谱纯度，降低干扰输出杂散；C）发射输出端频谱控制。在满足辐射功率、带宽、带内插损等指标要求的前提下，在发射机输出 末端设计宽频带、大功率的射频滤波器，改善功率放大器输出，降低工作频带外的杂散、谐波 发射；d）功率管理。在满足干扰功率指标要求的前提下，使用线性度较好的功率放大器，或控制功率放 大器工作在线性状态，避免其由于饱和状态的非线性产生谐波发射问题；e）供电隔离。在分系统供电设计时，对发射通道内由激励信号至末端功率放大器的多个环节，均 应单独进行供电滤波、隔离。发射机功率放大器的高压开关电源部分易产生强干扰信号，应设 计专用的电源滤波器，降低对系统供电网络的噪声传导；f）线缆布设与屏蔽。发射通道中的大功率线缆应保证良好的屏蔽、接地设计，并尽量远离其他电 路，尤其是敏感接收电路和低电平模拟电路。13SJ/Z 21504-20186.3.5 指挥及控制分系统指挥及控制分系统包括显示控制器、显控台、控制计算机、音视频交互等设备，除针对设备的孔缝 屏蔽、接地搭接、线缆线束等通用设计要求外，电磁兼容性设计具体内容还应包括： a)b)显示窗口设计。显示控制器、显控台等是该分系统中容易产生电磁串扰的关键环节，应采用导 电玻璃，或覆盖金属丝网等措施进行屏蔽设计，以减少显示窗口的电磁噪声泄漏，同时提高对 外部电磁辐射的抗干扰能力；触控设备的静电防护设计。操控按钮、鼠标、键盘、显示屏等设备是使用过程中容易发生静电 放电的部位，在分系统电磁兼容性设计时应进行识别，并从结构、电路、接地等环节采取设计 措施；c)音频、视频传输抗干扰设计。分d)6. 3. 6输容易受到外部低频信号的串扰而产 传输应设计单独回流线，并与 蔽层的同轴线缆。线束布等设备初生设计具体性不高的非静;起防护唯块电路设计等环节综合进行电磁兼容性噪声辐射发 足信号线缆 P向以减少级输距曷I量处理分系统各组成设备间具有近似的电磁兼生噪音、图像抖动等现 音频线双绞屏蔽， 设时音频、视频 外购设备的翦 外购设备， 验证，确通信及接单独屏蔽，与电源Z制分系统中的显示器、控制计算兹兼容性能不低于系统装备的要求通用设备，对这类 联必要时进行试验通信及接口分 内容包括：元、以太网:设备I 平衡彳 根据彳 射，同 插损要球 设计允力 通信及接口分赛名 633b）要求；线缆线柬设I 可参考6.3.3e）要求。6.4设备及模块电磁兼容帔i 6.4. 1概述设备、模块是电磁兼容性设土a)b)c)选用抗辐射小的差菖通信线路抗干海使用光纤代替电信号传输。6.3.3c）要求；噪声发射控制设计可参累33d）v地搭接设计可参考 ;电源滤波设计。在完成系统级“穿系统级电磁兼容性设计的基础上，设备、模块还应从电源滤波、结构屏蔽、线,应避免设计。6. 4. 2电源滤波6. 4. 2. 1设备电源滤波电子对抗系统通常组成设备多，用电功耗大，为控制系统与外部供电网络间的噪声串扰，降低电源 线上产生的噪声辐射发射，满足GJB 151B-2013中CE102、RE102等测试项需求，应在每个用电设备的 供电输入端设计、使用电源电源滤波器。电源滤波器设计可按GJB/Z214、GJB 6242执行。未设计电源滤波器的用电设备，应根据用电种类、功率、负载特性等进行分析，必要时辅以试验验 证能否满足电磁兼容性要求。14SJ/Z 21504-2018电源滤波器的安装和布局对实际滤波效果的影响较大，设计中应遵循滤波器外壳低阻接地、输入输 出线隔离排布的原则，对滤波器的安装位置以及输出输出线间的处理方式进行合理安排。电源滤波器的 安装应遵循以下基本要求：a）安装位置。尽量靠近电源模块，并确保滤波器的金属外壳具有较好的密封，以提高屏蔽效能；b）输入端布线。滤波器输入端的电源线应直接穿出机箱，不能实现时应尽量缩短走线长度，并进 行屏蔽接地处理；c）输入输出线隔离。不允许把输入端和输出端线缆捆扎在一起，防止输入端与输出端线路发生耦 合现象而引起滤波失效。如果输入输出线必须接近，则要求采用屏蔽双绞线，屏蔽层优先选用 金属屏蔽套，工艺操作受限时可换为缠绕屏蔽胶带，屏蔽层要通过金属紧固卡连接在机壳上， 保证良好接地；d）金属外壳接地。滤波器外壳应保证良好的导电性，例如镀锌或镀辂以提高导电性能。滤波器外 壳采用焊接或螺帽压紧的方法直接紧固在金属机箱上，保证大面积良好接地，不允许使用单根 线接地。电源滤波器的装配可按GJB/Z 132执行。6. 4. 2. 2模块电路电源滤波模块及板级的数字芯片、有源晶振等器件均应在供电输入端进行去耦设计，以减小器件内部数字噪 声对电源线及地平面的噪声串扰。电源去耦设计原理如图4所示。去耦电容有两方面的作用，一是作为动态电流源，稳定直流输入电 压；二是减小噪声电流环路面积，降低差模噪声辐射发射。无去耦电容时但-=t r4-，养 TT 口 4 睬严田施M、蛇图4数字器件去耦电路设计示意开关电源电路是电子对抗系统中的典型噪声源，开关管在工作过程中会由于很高的电压瞬变、电流 瞬变在开关频率及高次谐波上产生噪声发射，且具有能量高、噪声频谱宽的特点。开关电源电路应进行 以下电磁兼容性设计：a）电源输入端设计低通滤波电路，对开关电源工作时产生的共模和差模噪声进行衰减隔离，防止 传导耦合进入供电网；b）针对初级开关回路、次级开关回路进行布线、滤波设计，以控制环路面积、抑制尖峰电压。采 用缓冲吸收电路、钳位电路等设计方法，对开关管驱动高频变压器初级线圈产生的尖峰电压进 行吸收，抑制噪声源能量；c）输出端针对差模噪声、共模噪声设计LC滤波电路进行滤波隔离。6. 4. 3电磁屏蔽6. 4. 3.1通用要求屏蔽设计分为电场屏蔽、磁场屏蔽、电磁屏蔽，三种屏蔽设计依据的原理及设计方法均有较大差异。 电子对抗系统电磁兼容性设计中，涉及的多为电磁屏蔽，即利用电磁波在穿越屏蔽体时发生的反射衰减 与吸收衰减来阻止电磁场在空间中传播。电磁屏蔽设计应从材料选择、厚度设计、接地设计、屏蔽体电连续性设计等方面综合考虑，具体要 求如下：15SJ/Z 21504-2018a）材料选择：高频电磁屏蔽应选用铜、铝等金属良导体。中低频电磁屏蔽应选用电导率与磁导率 乘积较大的材料，其综合屏蔽性能好，例如钢、铁等。对于电源设备进行屏蔽选材时，应注意 其磁场屏蔽的要求，常用的材料如钢板，由于有一定的磁导率（随频率上升时下降得比玻莫合 金等慢），且刚性好、易于镀覆，如果再进行表面镀铜、镀银等处理，可有效地实现电磁屏蔽；b）屏蔽体厚度：电磁屏蔽设计的关键点在于屏蔽体的电连续性，而非屏蔽体厚度，因此屏蔽设计 不需要额外增加屏蔽体的厚度，只要屏蔽体的刚性和强度满足要求即可。例如厚度为40 um（0.04 mm）的普通铝箔在整个频谱内对电场和电磁场（平面波）有几十dB以上的屏蔽效能， 但对50 Hz的磁场几乎是透明的；c)屏蔽体接地：电磁屏蔽要求屏蔽体良好接地，最佳方案是设计独立的接地路径，低阻连接到接d)地平面。接地点位置选择应考虑 响，避免屏蔽地和其他 电连续性设计：应着通过公共阻抗可能对其他电路产生的影 氐电平