本文主要介紹美軍標(biāo)ＭＩＬ-ＳＴＤ-４６１Ｅ與國(guó)軍標(biāo)ＧＪＢ１５１Ａ／１５２Ｂ-９７軍用設(shè)備和分系統(tǒng)的電磁兼容性規(guī)范，在檢測(cè)項(xiàng)目、方法、頻率、要求的不同之處，以及相應(yīng)的技術(shù)準(zhǔn)則。

關(guān)鍵詞：電磁兼容敏感度傳導(dǎo)發(fā)射、GJB151A軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求

一、簡(jiǎn)介

１９９３年美軍頒布了ＭＩＬ-ＳＴＤ-４６１Ｄ與ＭＩＬ-ＳＴＤ-４６２Ｄ軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求及測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。之后，我國(guó)經(jīng)過(guò)４年多的時(shí)間在理解、吸收、消化、發(fā)展的原則下，軍標(biāo)中心在１９９７年頒布了ＧＪＢ１５１Ａ-９７｛軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求》和ＧＪＢ１５２-９７｛軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度測(cè)量》，以代替國(guó)軍標(biāo)ＧＪＢ１５１／１５２-８６。該規(guī)范根據(jù)我國(guó)軍用設(shè)備和分系統(tǒng)研制和生產(chǎn)的現(xiàn)狀，在原美軍標(biāo)１７項(xiàng)的基礎(chǔ)上增加了２項(xiàng)（而原國(guó)軍標(biāo)ＧＪＢ１５１／１５２-８６是２２項(xiàng)），即：ＣＥ１０７電源線尖峰信號(hào)（時(shí)域）傳導(dǎo)發(fā)射測(cè)試和ＣＳ１０６電源線尖峰信號(hào)傳導(dǎo)敏感度測(cè)試。其余項(xiàng)目沒(méi)有變化，只是在檢測(cè)頻段上做了相應(yīng)修改。該規(guī)范經(jīng)過(guò)三年的實(shí)際運(yùn)用，為我國(guó)軍用設(shè)備的研制，以及軍用設(shè)備和分系統(tǒng)在電磁兼容領(lǐng)域的發(fā)展與國(guó)際接軌起到了推動(dòng)作用。

１９９９年８月２０日美軍又頒布了ＭＩＬ-ＳＴＤ-４６１Ｅ｛分系統(tǒng)和設(shè)備電磁干擾特性的控制要求》，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電子、電氣、機(jī)電分系統(tǒng)和設(shè)備電磁干擾特性的控制要求及測(cè)量方法，供美軍國(guó)防部的單位和機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)或采購(gòu)電子、電氣、機(jī)電分系統(tǒng)和設(shè)備時(shí)使用，又可以作為其他分系統(tǒng)或系統(tǒng)的一個(gè)部分使用，安裝的平臺(tái)既可以是飛機(jī)，又可以是水面艦艇。本標(biāo)準(zhǔn)最適用的產(chǎn)品有如下特點(diǎn)：機(jī)殼不密封，機(jī)殼之間的互連存在著電氣不連續(xù)，從主電源獲得電能的電源輸入端。本標(biāo)準(zhǔn)不能直接用于殼體內(nèi)部或整個(gè)平臺(tái)內(nèi)部的電子模塊，但可以此為基礎(chǔ)提供電子模塊使用的合適要求。

ＭＩＬ-ＳＴＤ-４６１Ｅ把電磁發(fā)射和敏感度要求與測(cè)試合二為一，既包含了電磁干擾的控制要求，又包含了電磁干擾的測(cè)量方法。從檢測(cè)項(xiàng)目來(lái)看，規(guī)定了１７項(xiàng)要求；但從這些要求的內(nèi)容上看，大部分都或多或少地有了變化。從文章的編排結(jié)構(gòu)來(lái)看，與ＧＪＢ１５１Ａ-９７的編排完全不一樣，全文分為７章，即：范圍、適用文件、定義、一般要求、詳細(xì)要求、說(shuō)明和附錄；而ＧＪＢ１５１Ａ-９７分為５章，即：范圍、引用文件、定義、一般要求、詳細(xì)要求。只是４６１Ｅ各章既包含了１５１Ａ的內(nèi)容，也包含了１５２Ｂ的內(nèi)容。１５２Ｂ的第４章 一般要求 被合并到４６１Ｅ的 一般要求 中，第５章 詳細(xì)要求 被合并到４６１Ｅ的 詳細(xì)要求 中，在４６１Ｅ的 詳細(xì)要求 一章中，１７項(xiàng)（１５１Ａ／１５２Ａ是１９項(xiàng)，包括ＣＥ１０７和ＣＳ１０６）要求各自為一個(gè)相對(duì)完整的小單元，既包括了適用范圍和限值，又包括了試驗(yàn)方法，其中試驗(yàn)方法又分為目的、試驗(yàn)設(shè)備、布置、操作步驟和試驗(yàn)數(shù)據(jù)幾個(gè)部分?，F(xiàn)分別就４６１Ｅ與ＧＪＢ１５１Ａ和ＧＪＢ１５２Ｂ的區(qū)別作一簡(jiǎn)單的介紹。

二、一般要求

在４６１Ｅ的 一般要求 一章中，相對(duì)１５１Ａ和１５２Ｂ而言，４６１Ｅ的主要變化為有：對(duì)于１０ｋＨｚ一３０ＭＨｚ內(nèi)發(fā)射測(cè)試，用１０ｋＨｚ-１５０ｋＨｚ、１５０ｋＨｚ-３０ＭＨｚ頻段劃分（而ＧＪＢ１５１Ａ／１５２Ｂ是１０ ２５０ｋＨｚ、２５０ｋＨｚ-３０ＭＨｚ頻段劃分），以便與民用標(biāo)準(zhǔn)（如ＣＩＳＰＲ２２）協(xié)調(diào)；

對(duì)于敏感度測(cè)試，無(wú)論是模擬設(shè)備的掃描速率，還是數(shù)字合成式設(shè)備的步長(zhǎng)及駐留時(shí)間，都有不同，例如駐留時(shí)間由ＧＪＢ１５２Ｂ的 至少一秒 而４６１Ｅ為 ３秒或受試設(shè)備的響應(yīng)時(shí)間，取大者 ；對(duì)于ＣＳ１１４和ＲＳ１０３試驗(yàn)，４６１Ｅ規(guī)定調(diào)制脈沖的ＯＮ／ＯＦＦ比至少為４０ｄＢ。

對(duì)于試驗(yàn)的一般布置作了一些修改，以使測(cè)量布置更明確，測(cè)試數(shù)據(jù)重復(fù)性更好。

ＣＳ１１６已適用于所有的設(shè)備和分系統(tǒng)，ＣＳ１１５的適用范圍也大大拓寬，幾乎也適用于所有的設(shè)備和分系統(tǒng)；這樣傳導(dǎo)敏感度中的幾個(gè)常規(guī)項(xiàng)目：ＣＳ１０１、ＣＳ１１４、ＣＳ１１５、ＣＳ１１６對(duì)于所有的電子、電氣、機(jī)電設(shè)備和分系統(tǒng)幾乎都是必測(cè)的項(xiàng)目。

三、詳細(xì)要求

詳細(xì)要求中共１７項(xiàng)檢測(cè)項(xiàng)目，除了ＣＳ１０３、ＣＳ１０４、ＣＳ１０５和ＲＥ１０３沒(méi)有作修改外，其他的要求均有不同程度的修改。上面的４項(xiàng)要求相對(duì)其他的要求而言，適用的范圍較窄，因此，可以說(shuō)４６１Ｅ對(duì)所有常用的要求都作了修改，具體說(shuō)明如下：

３．１低端起始頻率

該標(biāo)準(zhǔn)低端起始頻率為３０Ｈｚ，而ＧＪＢ１５ＩＡ的起始頻率為２５Ｈｚ。

３．２ ＣＥ１０１

該要求不再適用于艦船。測(cè)試布置圖中要求線路阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)（ＬＩＳＮ）的信號(hào)輸出端口接５０ｎ阻抗。

３．３ ＣＥ１０２

要求在１０１Ｈｚ，１００ｋＨｚ，２ＭＨｚ，１０ＭＨｚ進(jìn)行系統(tǒng)校驗(yàn)；測(cè)試布置圖中要求ＬＩＳＮ的空間信號(hào)輸出端口接５０ｎ阻抗。

３．４ ＣＥ１０６

ＧＪＢ１５１Ａ只適用于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，不適用于不能拆卸的固定式天線設(shè)備；Ｅ版本規(guī)定還適用于放大器。

３．５ ＣＳ１０１

本要求的頻率范圍從５０ｋＨｚ拓展到１５０ｋ比（ＧＪＢ１５１Ａ中只能為５０ｋＨｚ）。新增一條功率限值曲線，以便在受試設(shè)備的阻抗太小以至注入的電壓達(dá)不到規(guī)定的電壓限值時(shí)使用。根據(jù)該功率曲線限值推算。供本試驗(yàn)使用的功率信號(hào)源的輸出功率，在３０Ｈｚ一５ｋＨｚ約需１６０ｗ左右。

３．６ ＣＳ１０３、ＣＳ１０４、ＣＳ１０５

三項(xiàng)要求沒(méi)有作修改，內(nèi)容與ＧＪＢ１５１Ａ／１５２Ｂ-９７相同。

３．７ ＣＳ１０９

本試驗(yàn)的試驗(yàn)方法有所改進(jìn)，即在信號(hào)發(fā)生器的輸出端和殼體注入２點(diǎn)之間加一個(gè)耦合變壓器，以改善阻抗匹配并與地隔離。電流的監(jiān)測(cè)由使用電壓表或示波器改為使用電流探頭和測(cè)量接收機(jī)。

３．８ ＣＳ１１４

試驗(yàn)的頻率范圍從１０ｋＨｚ-２００ＭＨｚ（ＧＪＢ１５１Ａ為１０１Ｈｚ-４００ＭＨｚ），因?yàn)樵撘?guī)范認(rèn)為用這種試驗(yàn)方法在２００-４００ＭＨｚ頻段內(nèi)的有效性值得懷疑；潛艇的限值分為潛艇內(nèi)和潛艇外兩種；不再要求進(jìn)行環(huán)路阻抗的測(cè)量；并具體規(guī)定了注入探頭的最大插入損耗曲線。

３．９ ＣＳ１１５

雖然限值和測(cè)量方法沒(méi)有變化，但擴(kuò)大了本要求的使用范圍。對(duì)于地面上使用的設(shè)備和分系統(tǒng)，本要求由有限適用或不適用到全部適用；對(duì)于在水面艦艇和潛艇使用的設(shè)備和分系統(tǒng)，本要求由不適用到有限適用。

３．１０ ＣＳ１１６

本要求的適用范圍現(xiàn)已擴(kuò)大到所有平臺(tái)上的設(shè)備和分系統(tǒng)。ＧＪＢ１５１Ａ規(guī)定除了需抗的最大值和最小值后得出的。４６１Ｅ版本征求意見(jiàn)稿雖然沒(méi)有規(guī)定在諧振頻率上需要試。

３．１１ ＲＥ１０１

ＧＪＢ１５１Ａ規(guī)定了小環(huán)天線距離受試設(shè)備７cm和５０cm上的限值，而４６１Ｅ版本不要求５０cm的限值，只規(guī)定了７cm的限值。另外天，將適用于海軍的限值做了很大調(diào)整。本要求僅適用于受試設(shè)備的表面和電連接器，不在適用于電纜部分。

３．１２ ＲＥ１０２

ＧＪＢ１５１Ａ／１５２Ｂ-９７對(duì)使用在空間平臺(tái)上的設(shè)備和分系統(tǒng)沒(méi)有這方面的要求，但Ｅ版本對(duì)用于ＥＭＩ測(cè)量的雙脊喇叭天線有如下的尺寸規(guī)定：

２００-１０００ＭＨｚ  ６９ ９４．５ｃｍ

１-１８ＧＨｚ  ２４．２ １３．６ｃｍ

在天線布置圖中，補(bǔ)充了試驗(yàn)臺(tái)不是導(dǎo)電材料時(shí)桿天線的搭接方法。

３．１３ ＲＥ１０３

本要求與ＧＪＢ１５１Ａ-９７一樣。

３．１４ ＲＳ１０１

與ＧＪＢ１５１Ａ中的ＲＥ０１相同，本要求僅適用于受試設(shè)備的表面和電連接器，不再適用于電纜部分。對(duì)適用于海軍的限值有一些不同。除了保留小環(huán)天線試驗(yàn)法，還新增了赫姆霍茲線圈法。

３．１５ ＲＳ１０３

Ｅ版本的頻段為２ＭＨｚ-４０ＧＨｚ（ＧＪＢ１５１Ａ為１０ｋＨｚ一４０ＧＨｚ），此舉意味著對(duì)放大器的要求有了降低，而向ＩＥＣ標(biāo)準(zhǔn)靠攏，低頻段不考慮。潛艇的限值分為潛艇內(nèi)和潛艇外兩種。在試驗(yàn)方法上，Ｅ版本新增了｛昆響室試驗(yàn)法，該方法在２００ＭＩ－ｔｚ以上適用。

３．１６ ＲＳ１０５

Ｅ版本瞬態(tài)脈沖的波形及參數(shù)的描述很詳細(xì)，規(guī)定脈沖的上升時(shí)間為１．８ ２．８ｎｓ，５０％幅值之間的脈沖寬度為２３ｎｓ ５ｎｓ，這些參數(shù)的定義與國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)ＧＪＢ１５１Ａ的不同，而與民標(biāo)（如ＩＥＣ或Ｉｓｏ）相同。相對(duì)而言，Ｅ版本的波形比ＧＪＢ１５１Ａ要尖銳，因此，其高頻分量豐富，要求也嚴(yán)格。

測(cè)試方法上也作了修改。Ｅ版本新增了有關(guān)電磁場(chǎng)均勻性的要求，即對(duì)校準(zhǔn)時(shí)在５個(gè)規(guī)定測(cè)量點(diǎn)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)峰值的要求是：限值 測(cè)量值 限值＋６ｄＢ，這一改變也是借鑒了民用標(biāo)準(zhǔn)（如ＩＥＣ６１０００ ４ ３《電磁場(chǎng)抗擾度試驗(yàn)》）的思路。

測(cè)試中施加脈沖時(shí)，第一次僅施加校準(zhǔn)值的１０％，然后分２ ３次步進(jìn)施加至校準(zhǔn)值，這又和ＩＥＣ６１０００ ４ ５《浪涌抗擾度試驗(yàn)》的思路不謀而合，其目的是既要減小試驗(yàn)時(shí)受試設(shè)備的損害，又要避免漏測(cè)。所謂漏測(cè)是指：當(dāng)受試設(shè)備端口裝有保護(hù)裝置時(shí)（例如壓敏電阻等），保護(hù)裝置對(duì)略低的電平?jīng)]能反應(yīng)至這些干擾能通到內(nèi)部，而對(duì)高電平的干擾電平能予以短路，使得通到內(nèi)部的電平比前者還小；也就是說(shuō)，因?yàn)橛斜Ｗo(hù)裝置的存在，電平略低的干擾有可能比電平較高的干擾的影響還要大，如果不進(jìn)行較低電平時(shí)的試驗(yàn)驗(yàn)，就可能形成泄漏。而ＧＪＢ１５１Ａ／１５２Ｂ一９７規(guī)定的是：第一次按校準(zhǔn)的５０％施加，然后慢慢升高電平至規(guī)定值，但具體分幾次沒(méi)有交代，這樣可能導(dǎo)致不同人或不同測(cè)試機(jī)構(gòu)的測(cè)試結(jié)果存在差異。

而高壓控頭在測(cè)試配置中的接人點(diǎn)也由放在ＴＥＭ小室的負(fù)載端改為放在發(fā)生器輸出端與ＴＥＭ小室輸入端之間。

四、結(jié)論

以上是Ｍ１Ｌ ＳＴＤ一４６１Ｅ標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)軍標(biāo)ＧＪＢ１５１Ａ／１６２Ａ一９７的大概比較。ＧＪＢ１５１／１５２ ９７檢測(cè)項(xiàng)目共１９項(xiàng)，而且分成ＧＪＢ１５１Ａ一９７｛軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求》和ＧＪＢ１５２Ａ一９７《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度測(cè)量》，而４６１Ｅ雖然文字內(nèi)容大部分與ＧＪＢ１５１Ａ／ＧＪＢ１５２Ｂ一９７相似（ＧＪＢ１５１Ａ僅多了ＣＥ１０７和ＣＳ１０６），但從技術(shù)內(nèi)容看４６１Ｅ對(duì)總共ｉ７個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目的要求及測(cè)量方法的１３項(xiàng)作了或多或少的修改或補(bǔ)充。而最重要的是將測(cè)試要求和測(cè)量方法合二為一，這樣使規(guī)范在實(shí)際項(xiàng)目的選擇中和運(yùn)用操作更簡(jiǎn)化，更具有可行性、可操作性，也利于檢測(cè)數(shù)據(jù)的重復(fù)性、可比性，既提高了電磁兼容檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性，更符合現(xiàn)階段軍用產(chǎn)品在技術(shù)上運(yùn)用的實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)

１．ＧＪＢ１５１Ａ一９７《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度要求》

２．ＧＪＢ１５２Ｂ一９７《軍用設(shè)備和分系統(tǒng)電磁發(fā)射和敏感度測(cè)量》。

３．ＭＩＬ ＳＴＤ一４６１

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