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[摘 要]伴随电子信息、数据处理等技术的快速发展，直升机上加装的电子设备越来越多，原机设备也不断更新。通信、导航以及雷达等如此众多的电子设备在直升机有限的空间内要同时工作，设备的密集所带来设备之间的相互干扰问题也不能忽略，各设备之间的电磁兼容已是一个至关重要的问题。本文对机载设备的电磁干扰进行简要总结，并提出解决机载设备电磁干扰的几种技术途径。
[关键词]电磁干扰 电磁兼容 技术途径
中图分类号：V267 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0138-01
引言
伴随机载电子设备的种类和数量的不断增加，机上电子设备工作频段由中波到微波，所占用的电磁频谱越来越宽，所传输的信息量越来越大，因而机载电子设备之间的电磁干扰问题也越来越突出。如果这个问题解决得不好，就会使整架飞机的工作陷于混乱状态，而机群的电磁环境还可能使飞机的飞行控制、雷达、通讯、导航的性能降低，这些不利影响随着发射功率的增强、接收灵敏度的提高，体积更小和更敏感的固态电路的应用而变得更加明显。
1 电磁干扰与兼容
电磁干扰（EMI）是指干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音。电磁干扰有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合到另一个网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合到另一个电网络。干扰源、干扰传播途径（或传播通道）、敏感设备是构成干扰的三要素。各种运行的电力设备之间以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关联并相互影响。
电磁兼容（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰能力。EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰能力，即电磁敏感性。
2 机载设备的电磁干扰
目前直升机机载设备间的电磁干扰主要表现在以下几个方面：
1.工作电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰（与工作频率有关）。
2.信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合，或导线之间的互感造成的干扰。
3.设备或系统内部某些元件发热，影响元件本身或其他元件的稳定性造成的干扰。
4.大功率和高压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其他部件造成的干扰。
5. 工作环境温度不稳定，引起电子线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰。
6.机上同频段设备之间的收发干扰，不同频段的设备的本振、混频等与其他设备工作频段相同造成的干扰。
7.雷达发射机的能量泄漏对接收机的干扰，超短波电台、高度表发射机等发射信号被罗盘的组合天线意外接受造成的直接耦合，发动机系统对无线电接收机的干扰，地线回路电流引起无意中的级间耦合，计算机中的磁盘驱动器的磁场对低电平数字电路的干扰，数字电路对共用同一电源的低电平模拟电路的干扰。
8.在电台、罗盘、雷达进行收发工作时，产生大功率脉冲，整个机内将产生较大的复杂干扰场。除了通过天线发射的电磁波以外，还通过机壳、电源线、控制线向周围辐射电磁干扰，在发射的信号中除了有调谐频率的有用电磁波外，还产生谐波和各种控制交调干扰电磁波，这是一种频谱比较宽的干扰源。
9.由于各种电子设备中数字脉冲电流和电压波形的上升沿很陡，其中包含着丰富的高次谐波能量，它们不仅传到电源线中，而且还向周围空间辐射，机载计算机中的时钟振荡器，数据总线以及各种门电路、触发器等都会产生辐射干扰。
10.机载电子设备中还存在着很多瞬变电压，在我们打开或关闭飞机的照明系统、风扇、发动机时，电器开关产生的火花或电弧都有可能影响直升机上敏感电子设备的正常工作。
3 解决机载设备电磁干扰的途径
结合目前的电磁兼容技术与机载电子设备电磁干扰的特点，提出以下几种解决机载设备电磁干扰的技术途径。
3.1 合理布局
电路设计的一开始就考虑布局与地线问题是解决电磁干扰问题最廉价和有效的方法。90%的电磁兼容问题是由于布线和接地不当造成的，良好的布线、接地既能够提高抗扰度，又能够减小发射干扰。对于电源线，用阻容（RC）和感容（LC）去耦网络能把电路与电源隔离开。在设备的电源入口处安装低通滤波器，消除电路之间的耦合，并避免干扰信号进入电路。对于压控振荡器要确保其电源已充分去耦，因其输出的高频信号往往电平较高，容易干扰其它电路，所以可将压控振荡器布置在高频区域的末端，必要时可加装金属屏蔽罩。同时考虑到电缆有多束芯线，最好是将所有的芯线穿过一个共模扼流圈，如果对芯线中各个信号分别采用共模扼流圈，还可以有效减小敏感信号之间的串扰。对于PCB中高频缓冲器、高频放大器和压控振荡器等高频部分，应尽可能地和低噪声滤波器等器件隔离开，让高功率高频发射电路远离低功率高频接收电路，针对空间狭小，可以把器件布置在PCB的两面，或让它们交替工作而不同时工作。
3.2 屏蔽技术
屏蔽就是用导电或电磁体的封闭面将其内外两侧空间进行电磁性隔离，主要抑制空间的辐射干扰，分为电磁屏蔽、电场屏蔽和磁场屏蔽。屏蔽的设计既可以针对干扰源，也可以针对被干扰体。对于干扰源，设计屏蔽部分可以使其减小对周边其他设备的影响;对于被干扰体，则可减小外界干扰电磁波对本设备的影响。
3.3 滤波技术
滤波的含义是指从混有噪声或干扰的原信号中，提取到有用信号的一门技术，滤波器是实现滤波的元器件。事实上，器件在工作时，也会产生各种各样的噪声。开关电源就是一种很强的干扰源，它产生的EMI信号即占有很宽的频率范围，又具有较大的振幅。这些噪声随着信号的传播，对下一级的元器件产生了干扰，这样的干扰一级级的累积，最终可能导致整个电路的不正常工作。假设在产生噪声大，对下级器件干扰明显的器件输出信号之后做一次滤波，将噪声信号滤掉，它对下级产生的干扰便会降低，系统便能稳定的工作。
3.4 电路技术
此外还可以考虑采取平衡措施等电路技术。平衡电路是指双线电路中的两根导线与连接到这两根导线的所有电路，对地或对其它导线都具有相同的阻抗。其目的在于使两根导线所检拾到的干扰信号相等，这时的干扰噪声是一个共态信号，可在负载上自行消失。另外，还可采用其它一些电路技术，例如接点网络，整形电路，积分电路和选通电路等等;也可以设置能量吸收回路，从而减少电路、器件吸收的噪声能量，或通过选择元器件和合理安排电路系统，使干扰的影响减小。总之，采用电路技术也是弥补屏蔽技术不足、抑制干扰的重要措施。
结论
随着电子技术的发展和直升机自动化水平的不断提高，各种先进的电子设备越来越多的在直升机上应用，机载电子设备电磁干扰问题也将日益突出。要完全消除电磁干扰是不可能的，但是防干扰、防电磁污染不应被忽视。根据电磁兼容性原理，可以采取许多技术措施减小电磁干扰，使电磁干扰控制到一定范围内，从而保证系统或设备的兼容性，确保直升机在信息化和复杂电磁环境下的飞行安全。
参考文献：
[1] 郭银景，吕文红，电磁兼容原理及应用教程，清华大学出版社 ，2004.4.
[2] 邹澎，周晓萍，电磁兼容原理、技术和应用.清华大学出版社，2007.9.
[关键词]电磁干扰 电磁兼容 技术途径
中图分类号：V267 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）27-0138-01
引言
伴随机载电子设备的种类和数量的不断增加，机上电子设备工作频段由中波到微波，所占用的电磁频谱越来越宽，所传输的信息量越来越大，因而机载电子设备之间的电磁干扰问题也越来越突出。如果这个问题解决得不好，就会使整架飞机的工作陷于混乱状态，而机群的电磁环境还可能使飞机的飞行控制、雷达、通讯、导航的性能降低，这些不利影响随着发射功率的增强、接收灵敏度的提高，体积更小和更敏感的固态电路的应用而变得更加明显。
1 电磁干扰与兼容
电磁干扰（EMI）是指干扰电缆信号并降低信号完好性的电子噪音。电磁干扰有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合到另一个网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合到另一个电网络。干扰源、干扰传播途径（或传播通道）、敏感设备是构成干扰的三要素。各种运行的电力设备之间以电磁传导、电磁感应和电磁辐射三种方式彼此关联并相互影响。
电磁兼容（EMC）是指设备或系统在其电磁环境中符合要求运行并不对其环境中的任何设备产生无法忍受的电磁干扰能力。EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值;另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰能力，即电磁敏感性。
2 机载设备的电磁干扰
目前直升机机载设备间的电磁干扰主要表现在以下几个方面：
1.工作电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰（与工作频率有关）。
2.信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合，或导线之间的互感造成的干扰。
3.设备或系统内部某些元件发热，影响元件本身或其他元件的稳定性造成的干扰。
4.大功率和高压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其他部件造成的干扰。
5. 工作环境温度不稳定，引起电子线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰。
6.机上同频段设备之间的收发干扰，不同频段的设备的本振、混频等与其他设备工作频段相同造成的干扰。
7.雷达发射机的能量泄漏对接收机的干扰，超短波电台、高度表发射机等发射信号被罗盘的组合天线意外接受造成的直接耦合，发动机系统对无线电接收机的干扰，地线回路电流引起无意中的级间耦合，计算机中的磁盘驱动器的磁场对低电平数字电路的干扰，数字电路对共用同一电源的低电平模拟电路的干扰。
8.在电台、罗盘、雷达进行收发工作时，产生大功率脉冲，整个机内将产生较大的复杂干扰场。除了通过天线发射的电磁波以外，还通过机壳、电源线、控制线向周围辐射电磁干扰，在发射的信号中除了有调谐频率的有用电磁波外，还产生谐波和各种控制交调干扰电磁波，这是一种频谱比较宽的干扰源。
9.由于各种电子设备中数字脉冲电流和电压波形的上升沿很陡，其中包含着丰富的高次谐波能量，它们不仅传到电源线中，而且还向周围空间辐射，机载计算机中的时钟振荡器，数据总线以及各种门电路、触发器等都会产生辐射干扰。
10.机载电子设备中还存在着很多瞬变电压，在我们打开或关闭飞机的照明系统、风扇、发动机时，电器开关产生的火花或电弧都有可能影响直升机上敏感电子设备的正常工作。
3 解决机载设备电磁干扰的途径
结合目前的电磁兼容技术与机载电子设备电磁干扰的特点，提出以下几种解决机载设备电磁干扰的技术途径。
3.1 合理布局
电路设计的一开始就考虑布局与地线问题是解决电磁干扰问题最廉价和有效的方法。90%的电磁兼容问题是由于布线和接地不当造成的，良好的布线、接地既能够提高抗扰度，又能够减小发射干扰。对于电源线，用阻容（RC）和感容（LC）去耦网络能把电路与电源隔离开。在设备的电源入口处安装低通滤波器，消除电路之间的耦合，并避免干扰信号进入电路。对于压控振荡器要确保其电源已充分去耦，因其输出的高频信号往往电平较高，容易干扰其它电路，所以可将压控振荡器布置在高频区域的末端，必要时可加装金属屏蔽罩。同时考虑到电缆有多束芯线，最好是将所有的芯线穿过一个共模扼流圈，如果对芯线中各个信号分别采用共模扼流圈，还可以有效减小敏感信号之间的串扰。对于PCB中高频缓冲器、高频放大器和压控振荡器等高频部分，应尽可能地和低噪声滤波器等器件隔离开，让高功率高频发射电路远离低功率高频接收电路，针对空间狭小，可以把器件布置在PCB的两面，或让它们交替工作而不同时工作。
3.2 屏蔽技术
屏蔽就是用导电或电磁体的封闭面将其内外两侧空间进行电磁性隔离，主要抑制空间的辐射干扰，分为电磁屏蔽、电场屏蔽和磁场屏蔽。屏蔽的设计既可以针对干扰源，也可以针对被干扰体。对于干扰源，设计屏蔽部分可以使其减小对周边其他设备的影响;对于被干扰体，则可减小外界干扰电磁波对本设备的影响。
3.3 滤波技术
滤波的含义是指从混有噪声或干扰的原信号中，提取到有用信号的一门技术，滤波器是实现滤波的元器件。事实上，器件在工作时，也会产生各种各样的噪声。开关电源就是一种很强的干扰源，它产生的EMI信号即占有很宽的频率范围，又具有较大的振幅。这些噪声随着信号的传播，对下一级的元器件产生了干扰，这样的干扰一级级的累积，最终可能导致整个电路的不正常工作。假设在产生噪声大，对下级器件干扰明显的器件输出信号之后做一次滤波，将噪声信号滤掉，它对下级产生的干扰便会降低，系统便能稳定的工作。
3.4 电路技术
此外还可以考虑采取平衡措施等电路技术。平衡电路是指双线电路中的两根导线与连接到这两根导线的所有电路，对地或对其它导线都具有相同的阻抗。其目的在于使两根导线所检拾到的干扰信号相等，这时的干扰噪声是一个共态信号，可在负载上自行消失。另外，还可采用其它一些电路技术，例如接点网络，整形电路，积分电路和选通电路等等;也可以设置能量吸收回路，从而减少电路、器件吸收的噪声能量，或通过选择元器件和合理安排电路系统，使干扰的影响减小。总之，采用电路技术也是弥补屏蔽技术不足、抑制干扰的重要措施。
结论
随着电子技术的发展和直升机自动化水平的不断提高，各种先进的电子设备越来越多的在直升机上应用，机载电子设备电磁干扰问题也将日益突出。要完全消除电磁干扰是不可能的，但是防干扰、防电磁污染不应被忽视。根据电磁兼容性原理，可以采取许多技术措施减小电磁干扰，使电磁干扰控制到一定范围内，从而保证系统或设备的兼容性，确保直升机在信息化和复杂电磁环境下的飞行安全。
参考文献：
[1] 郭银景，吕文红，电磁兼容原理及应用教程，清华大学出版社 ，2004.4.
[2] 邹澎，周晓萍，电磁兼容原理、技术和应用.清华大学出版社，2007.9.