EMC測試光導傳輸設備設計

根據項目要求，研制一種用于測試飛機內部電磁環(huán)境相關信號和電源線上產生的干擾發(fā)射電平電磁輻射的設備。低頻模擬信號光傳輸設備采用光電轉換技術，結合相應的控制邏輯，與光譜分析儀集成，可以準確測量飛機內的真實電磁模擬信號。

1.EMC測試光導傳輸設備設計

飛機內部有許多輻射源，這將影響相關信號線和電源線上的發(fā)射水平。設計是為了確保飛機內設備的正常運行，在設計中EMC在測試光導傳輸設備時，不僅需要選擇高精度的設備A／D該芯片用于準確測試其電磁信號，以評估飛機電子系統.內部設備和互聯電纜對電磁輻射的承載能力還需要確保測量的電磁信號在傳輸到頻譜分析儀的過程中不受飛機內部電磁環(huán)境的影響。因此，有必要根據光纖傳輸的使用，將收集到的電磁信號轉換為光信號，以避免電磁輻射信號的影響，確保待測電磁信號的準確性，提高機器的穩(wěn)定性。

2.設備組成和結構框圖

EMC測試低頻光導傳輸設備由光推模塊和光接收模塊組成。光推模塊由側板組成。.控制器(包括電源模塊).測試信號生成器模塊和操作電路單元).10MHz通道推送板(2通道)及其1MHz通道推送板(6通道)；光學接收模塊由側板(包括電源模塊)組成.IEEE488插口模塊).10MHz通道接收板(2通道)及其1MHz由通道接收板(6通道)組成。如圖1所示。

3.EMC測試低頻模擬信號光傳輸機的完成情況

3.1 1MHz模擬光通道設計

EMC測試低頻光導傳輸設備1MHz模擬光通道包括6個低頻模擬信號光傳輸通道，6個低頻傳輸通道的信號頻段為100Hz～1MHz，選用1550nm單縱模DFB激光器和AM根據6芯單模光纖傳輸，立即強度調制技術，原理框圖如圖2所示。

其原理是將100Hz～1MHz低頻模擬信號立即部署在高性能激光器上，部署為光強度隨信號強度變化的激光，并根據光纖進行遠程傳輸；接收端根據PIN光電探測器檢測和寬帶低丟失幀運輸放大，光信號恢復到電信號。這種模擬光傳輸方法確保設備具有高信噪比和低失真度。

3.2 10MHz模擬光通道設計

2路10MHz模擬光傳輸通道的信號頻段為DC～10MHz，在單芯單模光纖中選擇131全數字調制方法Onm波長激光傳輸。在推送過程中，快速取樣兩個模擬傳輸通道，并進行A／D根據光電轉換電路進行轉換，然后復用到光纖上傳輸；相反，接受時，首先將光纖上的快速數據信號解復用為數據信號D／A轉換成模擬信號。圖4和圖5為10MHz原理框圖，通道。因為10MHz通道傳輸信號的頻率長期以來一直很高。為了保證信號質量，本方案有2個10個MHz通道均采用8位A／D.D／A采樣速率為6OMHz，本質上10MHz通道的信噪比SNR≈(6．02N1．76)dB，可達48dB(客戶要求為36dB)。

3.3 控制電路設計

根據設備功能的需要，EMC測試低頻模擬信號光導傳輸機的光接收器IEEE-488插口，EMC站主控系統依據IEEE-488插口對EMC測試低頻模擬信號光傳輸設備發(fā)送操作指令，光接收器通過特殊操作光纖將操作指令發(fā)送到推送端（位于測試現場）。結合上述規(guī)定，設計EMC測試低頻模擬信號光傳輸機的推送端和接收端必須有三根光纖，分別用于傳輸10根光纖MHz信號(已經智能化，2路復用一根光纖).1MHz信號(已經是智能的，6路復用一根光纖)和操作信號(這臺機器的操作信號是R8232數據)。

3.4 抗干擾設計

EMC為了準確測量飛機內的真實電磁輻射信號，提高機器的電磁干擾水平非常重要。因此，關鍵考慮以下幾個方面:光推送部分和光接收部分應在機箱周圍密封，內部應使用金屬隔離物以防止干擾信號。AM激光器和接收端PIN光電探測器還通過金屬柵欄和控制電路進行保護，并根據內部擋板的電氣連接通過濾波電容。數字電源和模擬電源必須在電源抗干擾水平上分離，以防止數據信號影響模擬信號。同時，優(yōu)良的解耦和優(yōu)良的過濾也是降低噪聲的有效方法。常見的做法是在電源輸入和輸出引腳中添加解耦電容器和旁路電容器。解耦電容器在去除交流成分后使電源芯片流回地面；旁路電容器可以消除高頻輻射噪聲，抑制高頻干擾。

4. 結語

本文選擇了光強即時部署和光電轉換技術，同時結合光譜分析儀完成了飛機內低頻電磁輻射信號的精確EMC測試，其技術易于使用和可靠，根據實踐檢查，該設備不僅適用于飛機內的電磁試驗，也可用于其他電磁環(huán)境測量，應用前景廣闊。