系统级电磁环境效应试验设计与评估技术

损性试验是各个环节都严重关切的试验。这一点与2016年新颁布的美军标 MIL-STD-461G十分吻合。MIL-STD-461G中还将将原来只在系统级中才要求的雷电试验，下沉到设备分系统要求中，并提出了静电要求。关于设备级电磁兼容性试验，还应特别关注我国新颁布的151B中CE107、CS102和CS106三项试验内容。

实例2：某武器系统的系统级电磁环境效应试验设计

将该武器系统的全任务过程分解为探测-发射-测控-打击-评估，全信息链路分解为雷达、导引头、指令线、指控通信、引信。抽象地说，将整个链路分解为若干单元，对每个单元的电磁环境效应进行测试，对各单元的集成关系进行构建。根据研制总要求中要求的各种想定，在内场构建链路组成环境，实施遍历性试验，并在外场对内场获取的典型剖面进行验证。

实例3：无人机系统的系统级电磁环境效应试验设计

由于该试验涉及地面和空中的超视距射频问题，所以试验设计要点主要包括如下4个方面：定位敏感体：此处为无人机；确保超视距工况；真实传播模型；分析空间存在的干扰。试验设计时需考虑：

1）多个实体中谁应放置在标准测试场地上，原因是什么？

2）如何设置测控站-卫星-飞机的试验链路上信号衰减，否则无法客观测出无人机系统的电磁环境效应？

3）如何阻断无人机与测控站间的耦合效应，否则试验不真实？

4）如何构建无人机工作区域的电磁环境？

四、系统级电磁兼容性试验评估重点及难点

前面提到的系统级电磁兼容性试验设计的4个要点，在一定层面上决定了我们的试验评估方法应关注的问题即重点和难点。首先针对系统、分系统/设备设计过程检查，通过相互干扰检查试验以及敏感性试验，检测设计过程中出现的问题是否有效解决，评估归零方案对功能性能是否带来新的影响，评估在系统级实际工作环境下的归零方案的稳健性；对于难以实施试验的设计方案，如何实施验证评估（如全机雷电设计、全机搭接设计等）。

接着针对设备/分系统电磁发射和电磁敏感测试结果分析，解析GJB 151规定的设备分系统级试验方法的适用性；梳理设备分系统级电磁兼容性试验中出现的问题。

1、GJB 151设备分系统级试验方法存在以下几个问题：1）电磁敏感性后门试验。实际测试难以在空域、频域、时域全覆盖；军标要求RS103测试7851频点 （@40GHz）、6254频点（@18GHz），CS114测试2183频点 （@10kHz-400MHz）。敏感性是否得到全部排查，军用飞机是否存在未知薄弱环节。2）电磁敏感性前门接收天线。设备、分系统级辐射敏感度试验不含接收天线，实际使用时含接收天线；CS103、CS104、CS105试验虽考核了接收机的交互调等，却未考核通过天线进入到接收机带内的干扰。从天线进入到接收机带内导致的敏感性问题是否被有效排查，是否存在未知薄弱环节。3）电磁易损性是否被有效排查。单频点测试无法有效排查易损点，对于单频点、模拟信号形式，在充斥各种制式信号电磁环境，通过了电磁兼容性测试的系统，而在实际工作中还会出现敏感现象。4）GJB/GB规定的线缆敏感性测试信号太理想。根据NASA给出的数据，60%电磁兼容性问题都与线缆有关，GJB 151中线缆敏感性相关试验非常理想，不能满足实际射频系统工作时的线缆状态，导致许多实际装备在运行过程中出现的电磁干扰问题，无法在地面电磁兼容性试验中被检测。为解决此问题，北航电磁兼容技术研究所自主研制了多频电磁传导敏感性测试设备，已在实际装备电磁干扰问题检测中发挥了重要作用，实施效果显著。

2、梳理设备分系统级电磁兼容性试验中出现的问题。数十个型号单项试验合格率的统计显示，电磁发射不合格率最高，达到49%，而大量设备超标，使全频段噪底抬升。那么什么是导致设备电磁发生超标的主要原因呢？我们认为一是设计是否落实到设备的原理、工艺、结构、布局等，二是研制过程是否有效遵循设计方案。现有电磁兼容性国军标GJB 1389A和GJB 151B均未对研制过程提出控制要求，从目前的现状一般可以认为目前这两个标准主要是在试验测试时发挥了重要作用。对研制过程提出控制要求的国军标是 GJB/Z 17《军用装备电磁兼容管理指南》，但该标准定性要求要求多，定量要求少。为了有效控制研制过程产品的电磁兼容性质量，我国新颁布了GJB/Z 170-2013《军工产品设计定型文件编制要求》，其中第14部分为电磁兼容性评估报告。该标准从出口（设计定型）倒逼研制过程，旨在控制和规范研制过程的电磁兼容工作程序和工作内容。该标准是在长期分析我国装备研制实际情况的基础上编制的，其中制定了装备研制各阶