隨sui著zhe計ji算suan機ji技ji術shu的de發fa展zhan
，數shu字zi式shi控kong製zhi器qi被bei廣guang泛fan應ying用yong於yu飛fei機ji和he無wu人ren機ji領ling域yu

，數shu字zi式shi控kong製zhi器qi較jiao模mo擬ni式shi控kong製zhi器qi有you諸zhu多duo優you點dian，但dan對dui其qi應ying用yong也ye帶dai來lai一yi些xie負fu麵mian影ying響xiang，較jiao為wei突tu出chu的de是shi在zai飛fei機ji機ji載zai設she備bei環huan境jing下xia的de電dian磁ci兼jian容rong問wen題ti，若ruo不bu采cai取qu相xiang應ying的de電dian磁ci兼jian容rong設she計ji和he工gong程cheng方fang法fa的de解jie決jue，則ze會hui產chan生sheng嚴yan重zhong問wen題ti。
 

benwenzhenduimoufeijijizaishuzishikongzhiqizaidiancijianrongxingshiyanzhongyudaodewenti，tongguodiancililunfenxihegongchengshijianshouduanduiqijinxingjutifenxi，xitongtichuleshuzishikongzhiqidediancijianrongxingshejifangfa
，tongguoxiangguangongchengshijianjiejuelediancijianrongshiyanzhongdefushefashehechuandaofashechaobiaowenti，bingtongguodiancijianrongxingshiyanyanzhengleshejiyugongchengfangfadekexingxing。
 

1、電磁兼容性試驗要求
 

機載設備電磁兼容性試驗的內容包括傳導發射、輻射發射、傳導敏感度和輻射敏感度。對於機載數字式控製器的電磁兼容設計必須根據機載環境、幹擾源的特點以及傳播途徑
，從係統設計、機械結構設計、濾波器設計和接地設計等方麵進行。

2、係統構型及電磁幹擾源
 

該數字式控製器的主要功能是采集
、記錄、chuligezhongchuanganqixinhaoheshurudeshuzixinhao，genjushezhihaodekongzhilv，shixianduixitongdeshuchukongzhi。moushuzishikongzhiqixitongjiagoutujidianciganraochuanbolujingrutu1所示。

 

圖1：數字式控製器係統架構圖
 

該控製器的CPU是主處理模塊
，CPU模塊內主要電磁幹擾源有兩個
，如圖1所示，20 MHz的晶振是CPU模塊中的主處理器工作時鍾
，同時也是底板總線的時鍾;3.686 4 MHz的晶振是CPU模塊中RS-422A總線通訊的時間基準。AIO模塊中2.4 kHz的交流激勵電壓用於LVDT傳感器的激勵電源。DIO模塊主要用於離散量的調理和功率輸出等，這裏並無明顯的頻率幹擾源，基本是54係列的門電路。PS模塊將飛機上的27 V電源轉換為控製器內使用的二次電源。

3
、電磁幹擾源分析
 

圖1顯示了該數字式控製器內的主要幹擾源及傳播途徑，即20 MHz、3.686 4 MHz的晶振和2.4 kHz的交流激勵電壓。通常幹擾源對外部的幹擾有兩種傳播途徑：一是通過為幹擾源器件供電電源線傳播出機箱導致的傳導發射超標;另一種是通過空間輻射傳播出機箱導致的輻射發射超標。因此，對電磁幹擾的抑製措施也主要通過這兩個途徑進行。

傳chuan導dao發fa射she超chao標biao就jiu是shi幹gan擾rao信xin號hao沿yan著zhe電dian源yuan線xian或huo信xin號hao線xian傳chuan播bo到dao機ji箱xiang外wai部bu
，幹gan擾rao信xin號hao沿yan電dian源yuan線xian的de傳chuan導dao又you分fen為wei幹gan擾rao源yuan直zhi接jie通tong過guo電dian源yuan線xian傳chuan播bo和he幹gan擾rao輻fu射she到dao空kong間jian被bei電dian源yuan線xian接jie收shou後hou再zai傳chuan播bo兩liang種zhong方fang式shi。當dang機ji載zai計ji算suan機ji係xi統tong不bu能neng滿man足zu有you關guan電dian磁ci幹gan擾rao的de限xian製zhi要yao求qiu時shi，尤you其qi是shi不bu能neng通tong過guoGJB151A標準中的CE102時，最大可能的原因是電源線的濾波和防輻射措施不到位。

數shu字zi式shi控kong製zhi器qi的de機ji箱xiang上shang有you孔kong縫feng及ji連lian接jie器qi和he電dian纜lan，而er孔kong縫feng和he電dian纜lan是shi效xiao率lv較jiao高gao的de電dian磁ci波bo發fa射she與yu接jie收shou天tian線xian
，空kong間jian的de電dian磁ci幹gan擾rao通tong常chang首shou先xian被bei電dian纜lan接jie收shou，然ran後hou傳chuan入ru到dao計ji算suan機ji中zhong，造zao成cheng電dian路lu的de誤wu動dong作zuo。當dang機ji載zai計ji算suan機ji係xi統tong不bu能neng滿man足zu有you關guan電dian磁ci幹gan擾rao的de限xian製zhi要yao求qiu時shi，尤you其qi是shi不bu能neng通tong過guoGJB151A標準中的RE102時，最大可能的原因是孔縫和電纜的電磁幹擾泄露。

4
、電磁兼容性設計
 

4.1 整機係統電磁兼容性設計
 

在對數字式控製器進行係統架構設計、模塊功能分配、機箱模塊配置以及連接器信號定義時
，進行了電磁兼容性設計。

數字式控製器的20 MHz和3.686 4 MHz兩個時鍾晶振，是電磁兼容設計控製的重點對象
，為了減小其在空間的輻射，在印製板布局時，將20 MHz晶振布在距離處理器芯片的時鍾管腳最近處，而3.686 4 MHz晶振布在距離RS-422A通訊協議芯片時鍾管腳最近處;走線時，將其走在印製板的內層，並處於兩層地之間
，在時鍾線周圍加地線包裹;為減少電源線上的傳導幹擾，在兩個晶振的+5 V供電電源入口處加磁珠，在28 V電源線入口處增加電源濾波器。
 

連(lian)接(jie)器(qi)的(de)信(xin)號(hao)定(ding)義(yi)也(ye)是(shi)電(dian)磁(ci)兼(jian)容(rong)性(xing)設(she)計(ji)的(de)重(zhong)要(yao)方(fang)麵(mian)。在(zai)該(gai)實(shi)例(li)中(zhong)，對(dui)數(shu)字(zi)式(shi)控(kong)製(zhi)器(qi)的(de)信(xin)號(hao)進(jin)行(xing)分(fen)類(lei)，將(jiang)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)弱(ruo)的(de)模(mo)擬(ni)信(xin)號(hao)和(he)抗(kang)幹(gan)擾(rao)能(neng)力(li)強(qiang)的(de)28 V電源及功率離散量信號、通訊信號和調試接口均定義在一個連接器內，這樣就在製作電纜時，將功率信號、電源
、模擬信號、調試信號相互分開
，降低了高頻對模擬信號的幹擾。

4.2 機械結構電磁兼容性設計
 

duishuzishikongzhiqieryan，shejizhizuojuyoulianghaopingbixiaonengdejixianghemokuaiketi
，shishixiandiancipingbideguanjian。jixiangpingbixiaonengbujinqujueyupingbiticailiao
，haiqujueyupingbitijiegou
，suoyoujixiangbiaomianjunyoukongfeng。yinci，bixuzaixichulikongfeng
，fangzhitongguokongfengxieludianciganraoxinhao。gaikongzhiqizaijixianggaibanhexiangtizhijianjiagongmoyadaodianxiangjiao，jixianggaibanluodingzhijiandejulishezhiru/2。對於連接器和機箱之間的縫隙，采用對高頻具有良好導電性的橡膠條實現密封。
 

開關電源模塊內的控製器的頻率最大有十幾kHz，但由於其控製的MOS管guan和he變bian壓ya器qi通tong過guo的de電dian流liu較jiao大da
，因yin此ci，也ye會hui產chan生sheng較jiao大da的de幹gan擾rao
，需xu通tong過guo給gei開kai關guan電dian源yuan模mo塊kuai單dan獨du增zeng加jia殼ke體ti實shi現xian雙shuang層ceng屏ping蔽bi，以yi達da到dao較jiao好hao的de屏ping蔽bi效xiao果guo。此ci外wai，需xu注zhu意yi的de是shi
，所suo有you屏ping蔽bi效xiao果guo的de實shi現xian均jun依yi賴lai於yu屏ping蔽bi體ti的de良liang好hao接jie地di，因yin此ci，必bi須xu仔zai細xi處chu理li機ji箱xiang的de接jie地di，測ce試shi機ji箱xiang的de接jie地di電dian阻zu是shi否fou符fu合he機ji載zai設she備bei的de相xiang關guan標biao準zhun要yao求qiu。
 

另外一種結構電磁兼容性設計的方法是對電纜的電磁屏蔽。在進行該控製器的電纜設計製作時，將電源線
、moniliangxinhaohetongxunxinhaofenbiedanduzuodianlanqieshuangjiaopingbi。weilejianxiaodianluduiwaidediancifusheqiangdu，jiangdianyuanxianheduiyingdedixianzaicihuanshangraoza，huojiangchafenxinhaodelianggenxianzaicihuanshangraoza。eryizutongxunjiekouzhongdefasonghejieshouyefenbiezuolepingbi，haiduimeigechafendianludelianggenxianfenbiejinxingshuangjiaopingbi。dianlanpingbicengdejiedishitongguopingbicengyujinshulianjieqiwaikekekaojiedi。

4.3 電源濾波器設計
 

該數字式控製器的電源濾波器由電感、電容
、共模電感元件構成低通濾波器，其基本電路如圖2所示。

 

:
圖2：電源濾波器基本電路圖
 

由於控製器的濾波器在安裝過程中不規範，出現了CE102超標的問題，其頻譜曲線如圖3所示。經仔細分析和排查，發現濾波器的輸入輸出線距離較近，將濾波器“短路掉”，根據這一原因
，進行更改後，CE102頻譜掃描完全在標準範圍內，其頻譜曲線如圖4所示。

 

圖3：輸入輸出線耦合頻譜曲線

圖4：更改後的平鋪曲線
 

4.4 接地設計
 

該數字式控製器中的地包括28 V供電電源地、28V離散量信號地、數字電路地
、模擬電路地和機箱搭鐵地。28 V供gong電dian電dian源yuan的de地di線xian必bi須xu單dan獨du引yin線xian，不bu能neng用yong機ji箱xiang搭da鐵tie作zuo為wei地di線xian
，在zai處chu理li時shi也ye是shi單dan獨du引yin一yi根gen地di線xian，不bu與yu機ji箱xiang連lian接jie。數shu字zi電dian路lu地di是shi機ji載zai計ji算suan機ji的de二er次ci電dian源yuan地di，因yin此ci，其qi地di線xian中zhong有you大da量liang的de高gao頻pin電dian流liu，為wei了le抑yi製zhi數shu字zi電dian路lu對dui模mo擬ni電dian路lu所suo帶dai來lai的de幹gan擾rao，將jiang數shu字zi電dian路lu與yu模mo擬ni電dian路lu分fen開kai布bu線xian

、鋪設地層，並減少相互影響。模擬電路地也是機載計算機的二次電源地，通常會有混合電路芯片如A/Dzhuanhuanqishijiyoumonidianyuan，youyoushuzidianyuangongdian，qiezhiyouliangzhongdianyuangongdihou
，xinpiancainengzhengchanggongzuo。jiangxinpiandeshuzidihemonidiguanjiaotongguoyigenzuiduandeyinzhibanzouxianxianglian

，jidandianjiedi
，yimianxingchengdihuanlu。
 

weibaozhengzhenggekongzhiqidecankaodiwending，yeweilequebaokongzhiqiheqitajizaishebeidianqihulianjuyoutongyidecankao，jiangzhenggexitongdediyujixiangtongguodandianjiedi
，erjixiangtongguodatiexianyufeijijitihuodadikekaolianjie。

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