專利名稱：一種基于超短波頻段輻射暴露測量的設(shè)備布局調(diào)整方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于超超短波頻段輻射暴露測量的設(shè)備布局調(diào)整方法，屬于電磁 兼容設(shè)計領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在多個設(shè)備協(xié)同工作的電子、電氣系統(tǒng)中，某一設(shè)備的產(chǎn)生的電磁干擾會通過傳 導(dǎo)發(fā)射和輻射發(fā)射等方式耦合至另一設(shè)備上，造成另一設(shè)備的性能下降，甚至無法正常工 作。隨著集成電路的越來越精密化和系統(tǒng)設(shè)備的日益復(fù)雜化，系統(tǒng)對電磁兼容的要求一直 受到人們的廣泛關(guān)注。
在直升機系統(tǒng)設(shè)計制造后期，會對整機進行各種電磁兼容標準的測試，以表明機 載設(shè)備裝機狀態(tài)下的全機電磁兼容性能合格，此時許多機載設(shè)備已經(jīng)設(shè)計定型完成，對測 試中出現(xiàn)的電磁兼容問題進行整改的難度、耗費極大。而從直升機方案階段到工程研制階 段，對機載設(shè)備輻射電磁兼容性進行有效、實時控制的手段有限，沒有明確量化的輻射電磁 兼容性平衡標準，使得電磁兼容過程控制中，很難達到監(jiān)控目的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了實現(xiàn)直升機系統(tǒng)整機超短波頻段輻射電磁兼容性平衡狀態(tài) 量化評價，提出了一種基于超短波頻段電磁輻射暴露測量的整機超短波頻段輻射電磁兼容 性平衡狀態(tài)量化評價方法。
根據(jù)型號研制初期確定的電磁兼容性總體技術(shù)要求，整機電磁兼容性要求通常包 括1、構(gòu)成整機各個機載設(shè)備、分系統(tǒng)間要能夠兼容工作，即自兼容；2、系統(tǒng)自身滿足電磁 環(huán)境適應(yīng)性的要求；3、對于整個系統(tǒng)輻射發(fā)射的限制。這三個部分構(gòu)成了整機的電磁兼容 性。
電磁兼容性平衡當系統(tǒng)同時滿足上述三個條件時，系統(tǒng)處于電磁兼容性平衡狀 態(tài)。任意機載電子設(shè)備必須處于電磁兼容性平衡狀態(tài)，不同型號根據(jù)其總體技術(shù)要求不同， 需要達到的電磁兼容性平衡狀態(tài)也不盡相同。
本發(fā)明提出了一種建立在整機超短波頻段輻射矩陣基礎(chǔ)上，用于評價直升機系統(tǒng) 整機超短波頻段輻射電磁兼容性平衡狀態(tài)優(yōu)劣程度的指標，記為直升機系統(tǒng)整機超短波頻 段輻射電磁兼容平衡度b，依靠對機載設(shè)備在直升機艙體不同區(qū)域的超短波頻段輻射強度 的預(yù)先測量，結(jié)合軍標限值，采用加權(quán)矩陣策略完成直升機系統(tǒng)整機超短波頻段輻射電磁 兼容平衡度的計算，解決了以往難以對整機超短波頻段輻射電磁兼容性平衡狀態(tài)進行良好 的追蹤和監(jiān)視，無法評判系統(tǒng)電磁兼容性的改進潛力的問題?？紤]直升機系統(tǒng)整機超短波 頻段的輻射特性，針對直升機系統(tǒng)整機超短波頻段輻射電磁兼容性平衡狀態(tài)進行評估，提 高了超短波頻段電磁兼容性量化評估的針對性和有效性。
一種基于超短波頻段電磁輻射暴露測量的整機超短波頻段輻射電磁兼容性平衡 狀態(tài)量化評價方法，包括以下幾個步驟
第一步劃分直升機人員作業(yè)區(qū)域；
第二步測量直升機機載設(shè)備在不同區(qū)域內(nèi)超短波頻段的輻射強度，得到機載設(shè)備超短波頻段輻射矩陣；
第三步獲取m個機載設(shè)備的超短波頻段人員作業(yè)區(qū)域暴露限值，得到超短波頻段人員暴露限值矩陣；
第四步獲取機載設(shè)備超短波頻段輻射電磁兼容性裕值矩陣；
第五步獲取超短波頻段各個機載設(shè)備輻射權(quán)值，并得到機載設(shè)備超短波頻段輻射權(quán)值矩陣；
第六步獲取直升機系統(tǒng)整機超短波頻段輻射電磁兼容平衡度；
第七步根據(jù)第六步得到的直升機系統(tǒng)整機超短波頻段輻射電磁兼容平衡度，調(diào)整機載設(shè)備，優(yōu)化系統(tǒng)輻射電磁兼容性平衡狀態(tài)；
本發(fā)明基于機載設(shè)備對機身各輻射貢獻度不同，對直升機系統(tǒng)整機超短波頻段輻射電磁兼容平衡度進行考察，完成機載設(shè)備調(diào)整，其優(yōu)點在于
(I)實現(xiàn)了直升機研制方案階段到工程研制階段輻射電磁兼容性平衡狀態(tài)的量化；
(2)為系統(tǒng)輻射電磁兼容性平衡狀態(tài)的實時監(jiān)控提供了評估手段；
(3)解決了以往難以對系統(tǒng)超短波頻段的設(shè)備輻射電磁兼容性平衡狀態(tài)進行良好的追蹤和監(jiān)視，無法評判系統(tǒng)電磁兼容性的改進潛力的問題；
(4)為機載設(shè)備調(diào)整優(yōu)化提供了技術(shù)支撐。


圖1是直升機系統(tǒng)整機超短波頻段輻射電磁兼容性平衡狀態(tài)量化評價方法流程圖2是本發(fā)明所用測試平臺功能組成示意圖。
圖中
1-計算機，2-測量接收機，3-衰減器，4-雙錐天線。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
本發(fā)明是一種在已知超短波頻段機載設(shè)備輻射強度下，適于直升機系統(tǒng)整機超短波頻段輻射電磁兼容性平衡狀態(tài)的量化評價方法，如圖1所示，依據(jù)該方法進行的電磁兼容性平衡狀態(tài)評估有下列步驟
第一步劃分直升機人員作業(yè)區(qū)域；
根據(jù)直升機物理結(jié)構(gòu)以及直升機飛行、直升機地面維護過程中作業(yè)人員的活動區(qū)域，采用軍標GJB5313-2004《電磁輻射暴露限制和測量方法》對直升機機身以及附近區(qū)域進行劃分，得到直升機人員作業(yè)區(qū)域，并分別命名為區(qū)域1，區(qū)域2，區(qū)域3，……，區(qū)域n， η表示劃分區(qū)域的數(shù)量，η > 3。區(qū)域的劃分可依據(jù)直升機自身作戰(zhàn)需求、結(jié)合性能特性進行綜合考慮，η個區(qū)域中至少`應(yīng)包括駕駛艙區(qū)域、乘員艙區(qū)域以及大功率天線的機身附近區(qū)域，本發(fā)明中大功率天線是指大于等于50W的機載天線，機載天線安裝在機身上，將對其裝機位置附近區(qū)域造成輻射影響，所以在進行區(qū)域劃分時應(yīng)考慮大功率天線的機身附近區(qū)域。
第二步測量直升機機載設(shè)備在不同區(qū)域內(nèi)超短波頻段的輻射強度，得到機載設(shè)備超短波頻段輻射矩陣；
如圖2所示，測量平臺包括計算機1、測量接收機2、衰減器3和雙錐天線4 ;計算機1、測量接收機2、衰減器3、雙錐天線4依次通過導(dǎo)線連接。
所述的測量接收機2為德國羅德與施瓦茨R&S公司生產(chǎn)的ESIB-40型號；
所述的衰減器3為上海華湘計算機通訊工程有限公司生產(chǎn)的DTS300300W型號；
所述的雙錐天線4為德國羅德與施瓦茨R&S公司生產(chǎn)的HKl 16型號；
雙錐天線4放置在待測區(qū)域內(nèi)，直升機機載設(shè)備在工作時，雙錐天線4對機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射進行接收，得到超短波頻段電磁輻射發(fā)射信號，衰減器3對超短波頻段電磁輻射發(fā)射信號進行衰減，計算機I控制測量接收機2對衰減后的超短波頻段電磁輻射發(fā)射信號進行采集，得到機載設(shè)備在該區(qū)域內(nèi)的超短波頻段電磁輻射強度，通過計算機I記錄超短波頻段電磁輻射強度。
具體步驟為
步驟201 :采用測量平臺，測量機載設(shè)備在每個區(qū)域內(nèi)的超短波頻段電磁輻射強度，設(shè)直升機系統(tǒng)共有m個機載設(shè)備，具體為
結(jié)合第一步中得到的直升機人員活動區(qū)域劃分，根據(jù)圖2所示的測量系統(tǒng)平臺對 m個機載設(shè)備進行超短波頻段輻射發(fā)射測量，并將采集到的超短波頻段電磁輻射強度記作 Tre0
采用測量平臺，在區(qū)域I內(nèi)進行測量，開啟第一個機載設(shè)備，測量得到第一個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Trelil，關(guān)閉第一個機載設(shè)備，開啟第二個機載設(shè)備，測量得到第二個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Treu2,關(guān)閉第二個機載設(shè)備，……，同理，開啟第m個機載設(shè)備，測量得到第m個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Treum，關(guān)閉第m個機載設(shè)備。完成區(qū)域I的機載設(shè)備超短波頻段電磁輻射強度測量。
采用測量平臺，在區(qū)域2內(nèi)進行測量，開啟第一個機載設(shè)備，測量得到第一個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Tre2il，關(guān)閉第一個機載設(shè)備，開啟第二個機載設(shè)備，測量得到第二個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Tre2,2，關(guān)閉第二個機載設(shè)備，……，同理，開啟第m個機載設(shè)備，測量得 到第m個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Tre2，m，關(guān)閉第m個機載設(shè)備。完成區(qū)域2的機載設(shè)備超短波頻段電磁輻射強度測量。
......
同理，采用測量平臺，在區(qū)域η內(nèi)進行測量，開啟第一個機載設(shè)備，測量得到第一個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Treml，關(guān)閉第一個機載設(shè)備，開啟第二個機載設(shè)備，測量得到第二個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Tren,2，關(guān)閉第二個機載設(shè)備，……，同理，開啟第m個機載設(shè)備，測量得到第m個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Tren，m，關(guān)閉第m個機載設(shè)備。完成區(qū)域η的機載設(shè)備超短波頻段電磁輻射強度測量。
步驟202 :根據(jù)步驟201中得到的測量結(jié)果，建立機載設(shè)備超短波頻段輻射矩陣 T
權(quán)利要求
1.一種基于超短波頻段輻射暴露測量的設(shè)備布局調(diào)整方法，所針對的超短波頻段是指 30MHz 300MHz，方法包括以下幾個步驟第一步劃分直升機人員作業(yè)區(qū)域；根據(jù)直升機物理結(jié)構(gòu)以及直升機飛行、直升機地面維護過程中作業(yè)人員的活動區(qū)域， 采用軍標GJB5313-2004《電磁輻射暴露限制和測量方法》對直升機機身以及附近區(qū)域進行劃分，得到直升機人員作業(yè)區(qū)域，并分別命名為區(qū)域1，區(qū)域2，區(qū)域3，……，區(qū)域η，η表示劃分區(qū)域的數(shù)量，n ≥ 3 ;η個區(qū)域中至少應(yīng)包括駕駛艙區(qū)域、乘員艙區(qū)域以及大功率天線的機身附近區(qū)域；第二步測量直升機機載設(shè)備在不同區(qū)域內(nèi)超短波頻段的輻射強度，得到機載設(shè)備超短波頻段輻射矩陣；測量平臺包括計算機、測量接收機、衰減器和雙錐天線；計算機、測量接收機、衰減器、 雙錐天線依次通過導(dǎo)線連接；雙錐天線放置在待測區(qū)域內(nèi)，直升機機載設(shè)備在工作時，雙錐天線對機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射進行接收，得到超短波頻段電磁輻射發(fā)射信號，衰減器對超短波頻段電磁輻射發(fā)射信號進行衰減，計算機控制測量接收機對衰減后的超短波頻段電磁輻射發(fā)射信號進行采集，得到機載設(shè)備在該區(qū)域內(nèi)的超短波頻段電磁輻射強度，通過計算機記錄超短波頻段電磁輻射強度；具體步驟為步驟201 :采用測量平臺，測量機載設(shè)備在每個區(qū)域內(nèi)的超短波頻段電磁輻射強度，設(shè)直升機系統(tǒng)共有m個機載設(shè)備，具體為采用測量平臺，在區(qū)域I內(nèi)進行測量，開啟第一個機載設(shè)備，測量得到第一個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Trelil，關(guān)閉第一個機載設(shè)備，開啟第二個機載設(shè)備，測量得到第二個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Treli2，關(guān)閉第二個機載設(shè)備，……， 同理，開啟第m個機載設(shè)備，測量得到第m個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為 Trelim，關(guān)閉第m個機載設(shè)備；完成區(qū)域I的機載設(shè)備超短波頻段電磁輻射強度測量；采用測量平臺，在區(qū)域2內(nèi)進行測量，開啟第一個機載設(shè)備，測量得到第一個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Tre2il,關(guān)閉第一個機載設(shè)備，開啟第二個機載設(shè)備，測量得到第二個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Tre2，2，關(guān)閉第二個機載設(shè)備，……， 同理，開啟第m個機載設(shè)備，測量得到第m個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為 Tre2，m，關(guān)閉第m個機載設(shè)備；完成區(qū)域2的機載設(shè)備超短波頻段電磁輻射強度測量；同理，采用測量平臺，在區(qū)域η內(nèi)進行測量，開啟第一個機載設(shè)備，測量得到第一個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Treml，關(guān)閉第一個機載設(shè)備，開啟第二個機載設(shè)備，測量得到第二個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Tren,2，關(guān)閉第二個機載設(shè)備，……，同理，開啟第m個機載設(shè)備，測量得到第m個機載設(shè)備的超短波頻段電磁輻射強度，記為Tren，m，關(guān)閉第m個機載設(shè)備；完成區(qū)域η的機載設(shè)備超短波頻段電磁輻射強度測步驟202 :根據(jù)步驟201中得到的測量結(jié)果，建立機載設(shè)備超短波頻段輻射矩陣T
2 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超短波頻段輻射暴露測量的設(shè)備布局調(diào)整方法，所述的大功率天線為大于等于50W的機載天線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于超短波頻段輻射暴露測量的設(shè)備布局調(diào)整方法，在該方法中，依靠對機載設(shè)備在直升機艙體不同區(qū)域的超短波頻段輻射強度的測量，結(jié)合軍標限值，采用加權(quán)矩陣策略完成直升機系統(tǒng)整機超短波頻段輻射電磁兼容平衡度的計算，解決了以往難以對系統(tǒng)超短波頻段的設(shè)備輻射電磁兼容性平衡狀態(tài)進行良好的追蹤和監(jiān)視，無法評判系統(tǒng)電磁兼容性的改進潛力的問題?？紤]直升機系統(tǒng)整機超短波頻段的輻射特性，針對直升機系統(tǒng)整機超短波頻段輻射電磁兼容性平衡狀態(tài)進行評估，提高了超短波頻段電磁兼容性量化評估的針對性和有效性。
文檔編號G01R31/00GK103063964SQ20121059251
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月31日
發(fā)明者賈云峰, 胡修, 馬超, 吳亮, 魏嘉利, 馬新超, 蘇東林 申請人:北京航空航天大學(xué)