摘 要：复杂电磁环境下工作的军用脉冲激光测距机需要很高的电磁兼容能力。采用有效的工艺措施，处理与控制测距机内部各组件之间以及测距机和光电侦察系统之间的电磁干扰，可以保证测距机独自工作以及和其它设备一起工作时的稳定性与可靠性。
关键词：电磁干扰；电磁兼容；测距机
一．前言
军用脉冲激光测距机作为现代战争近距离侦察电子设备，任务是为已方提供可靠的敌方距离信息。它在战场上工作的稳定性与可靠性将直接影响着战场的进程。现代战场上的电磁环境异常复杂，敌我双方电子设备有意和无意的各种电磁干扰都对现代军用电子设备提出了更高的电磁兼容性要求。随着工程技术的不断发展，测距机的电磁环境适应能力比上个世纪有了较大的进步。
二．干扰与防护
电磁干扰方式主要分为空间辐射干扰和沿信号线的传导干扰。脉冲激光测距机在工作过程中内部主要存在激光器干扰、高压干扰和高频干扰三种类型，与外部进行数据通信时主要存在瞬间大电流的峰值干扰和空间电磁干扰两种类型。
1．内部干扰
军用脉冲激光测距机体积小，内部空间紧凑。脉冲激光器在工作过程中按时序依次存在灯触发干扰、灯放电干扰、激光巨脉冲干扰，主要表现在对电路控制信号线、电源线，特别是地线的辐射干扰，直接影响整机的稳定工作。小小的PCB板（一块或两块）上密布着激光高压800V、氙灯预燃高压200V、触发高压8000V、雪崩高压600V四组高压电路。激光测距机的工作电源是12V或24V，电源转换电路生成3.3V、5V、8V、12V、－6V、计数电路存在30～150MHz高频信号，升压电路存在30～60MHz高频信号。上述如此多复杂信号混杂在一起，对产品在设计过程中的电磁兼容性提出了较高的要求。
空间布局方面，激光器、触发变压器、激光电容的放电电感和它们之间的连线应该尽量远离PCB板上的单片机控制电路，高频计数电路和低压电源电路，降低辐射能量的带负载能力。PCB板上升压电路、电源电路、高频电路应该按区域分布，依次远离激光器，特别是单片机控制及高频计数电路应该远离高压放电电感，避免发生程序的错乱和计数频率的偏移。
信号屏蔽方面。激光测距机的初级回波电信号相当弱小，接收电路将小信号逐级放大成TTL电路信号。为了保证回波信号前置放大、后级放大电路不受干扰，接收电路应该工作在金属屏蔽盒中。激光电容放电电感在放电的瞬间产生高压脉冲干扰，该信号对单片机控制及高频计数电路干扰能力很强。放电电感工作在金属屏蔽盒中间可以屏蔽高压脉冲信号对外界的干扰。
地线方面。 8000V的触发高压信号通过地线耦合到逻辑计数部分的干扰非常大（3～5V左右），防护的有效措施是单独采用触发地线隔离触发高压干扰。800V和由800V转换生成的600V、200V高压采用高压地线，电源电压转换成的各类低压工作电源采用低压地线。高压地与低压地之间采用小阻值大功率10欧姆电阻隔离，让高压干扰能量在电阻上得到释放。测距机整个电路系统接地方式采用混合接地，高频接收部分采用多点接地，电源部分采用单点接地。
引线方面。高压和触发引线是最有效的干扰发射天线，长度越长，对机内的EMI强度越大，因此引线应该根据结构布局的特点尽量短。
印制板方面。PCB排版布线只要遵循这方面的一些通用规则即可，在此就不一一赘述了。
2．外部干扰
军用脉冲激光测距机在与外部进行工作通信时主要应该防护测距机自身信号与外部设备（如热像仪、夜视仪、电台、通控机等）的相互干扰影响。
(1)．大电流干扰
在实际应用中遇到过一类情况，在某侦察系统中当其它单体全部同时工作，测距机晚于其它单体开始工作的瞬间，其它单体的音频、视频、通信信号发生失真与错误。经过检测，测距机开机充电瞬间的大电流拉低了系统总电源电平，造成了电源大电流干扰。采用了减小测距机机内п型电源滤波电容容量（二百微法），降低瞬间滤波电容充电电流；同时降低电源逆变频率，延缓高压充电时间，降低高压充电电流的两项措施后，降低了测距机开机瞬间电流的目的，从而有效消除了开机大电流干扰。
(2)．电磁干扰
当测距机作为一个模块或部件装配在一些侦察装备中时，测距机在工作时自身生成的高压信号与激光器的充、放电过程将会影响通信、视频、音频信号，引起一些情报信息的失真与错误。同时，外部一些杂乱的电信号同样也会影响测距机工作的稳定性。
电源方面。测距机进行单独供电，通过加装电源滤波器实现与其它单体的电源隔离，防止干扰信号通过电源线和地线造成传导干扰。
结构方面。将测距机与系统的本体进行电信号的隔离。一般采用测距机与系统本体绝缘的措施。在一些有特殊要求的区域应当为测距机单独设计屏蔽罩，从而达到电磁隔离的目的。
信号传输方面。测距机为了缩小体积和降低重量、功耗以及保证通信的可靠性，测距机与系统采用有线通信方式。测距机的信号与电源输入输出插头、插座采用带有滤波功能的屏蔽电连接器，该类连接器外壳屏蔽兼具有导电功能，内部通过屏蔽胶填充间隙，EMI滤波频段从0.02MHz～10GHz 。插座在设计时应要求与测距机本体联接可靠，保证插座外壳的可靠接地，在一些干扰情况比较复杂的工作区域应该单独设置一根接地线。信号与电源的传输电缆根据系统的不同要求可能存在各种长度。传输电缆应采用带有屏蔽层的屏蔽电缆，传输电缆在装配的过程中间应要求将屏蔽层与插头或插座的地线可靠相接。采用带有屏蔽网的接地压紧式电缆夹，通过加热，使之收缩，把屏蔽网紧箍在插头尾部，可靠连接插头和电缆电屏蔽层，实现360度电磁屏蔽。保证了传输过程中的信号全屏蔽，防护了自身与外界信号的相互影响。
三．结束语
电磁干扰无处不在，完全消除电磁干扰是不现实的。屏蔽、滤波和接地处理是电磁干扰防护的三项基本措施。单独采用其中的任何一种措施都不能实现完整的电磁干扰防护。军用脉冲激光测距机的在电磁兼容设计过程中的工艺措施，综合应用了屏蔽、滤波和接地方法，可以有效的将测距机内部组件之间、测距机与系统之间的电磁干扰控制在系统能够正常工作的容许范围之内，保证了测距机在复杂电磁环境下的工作稳定性与可靠性。
参考文献：
[1]《电磁干扰与电磁兼容技术》机械工业出版社会1999王庆斌、刘萍、尤利文.
[2]《动态YAG脉冲激光系统中几种典型EMI的分析》 激光与红外 1999（02 ） .
[3]章正宇 主办：华北光电技术研究所 出版：激光与红外杂志编辑部.
[4]《TEA/CO_2脉冲激光测距机的EMI对策》现代雷达 1999（ 01） 作者：王建军,姬红兵主办：南京电子技术研究所 出版：现达雷达杂志编辑部.
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