波濤平緩下來(lái)的南大西洋海面泛著粼粼波光,反照著海面上一艘冒出滾滾濃煙的驅(qū)逐艦,這艘軍艦剛剛被一枚飛魚導(dǎo)彈打中,艦體上瘆人的破洞里烈焰升騰。
這是英國(guó)皇家海軍的謝菲爾德號(hào)驅(qū)逐艦在馬島戰(zhàn)爭(zhēng)期間被導(dǎo)彈擊中后的情景,最終謝菲爾德號(hào)沉入了海底。
這是一次電磁兼容性不良的悲劇,本來(lái)謝菲爾德號(hào)作為英國(guó)最先進(jìn)的驅(qū)逐艦之一擁有很高水平的雷達(dá)和防空導(dǎo)彈。但是,因?yàn)樗谟眯l(wèi)星天線跟英國(guó)國(guó)內(nèi)通信,而衛(wèi)星通訊容易被對(duì)空搜索雷達(dá)所干擾,謝菲爾德號(hào)不得不暫時(shí)關(guān)閉了雷達(dá),就在這個(gè)時(shí)間段里,阿根廷攻擊機(jī)發(fā)射了導(dǎo)彈。
現(xiàn)代軍艦上的電子設(shè)備很多,而且隨著技術(shù)的進(jìn)步,更有越來(lái)越多的趨勢(shì)。
每種電子設(shè)備都會(huì)有其電磁波的泄射,更不用說(shuō),軍艦上還有大票的雷達(dá)、無(wú)線電、衛(wèi)星天線和電子戰(zhàn)設(shè)備,這些設(shè)備的工作原理就是向外發(fā)射電磁波,同時(shí)很多還有接收機(jī)接收電磁波以實(shí)現(xiàn)其功能。
我們都知道陽(yáng)光雖然是白光,但用分光鏡就能把陽(yáng)光分成連續(xù)的光譜。可見光是電磁波,而軍艦上的雷達(dá)、通訊和電子戰(zhàn)設(shè)備發(fā)射的也是電磁波,因?yàn)殡姶挪ㄔ陬l率上分布廣泛,所以,不同用途的電子設(shè)備往往工作在不同的頻段上。
因此,在理解電磁兼容性時(shí),我們可以把各種頻率的電磁波都理解成各種不同顏色的光。
軍艦上層層疊疊、工作在不同頻率的各種電子設(shè)備,就像一大群人站在軍艦上用不同顏色的手電向外照射,同時(shí)戴著濾色眼睛盯著看。每個(gè)人手持的手電(發(fā)射機(jī))都有特定的顏色,而他的濾色眼睛(接收機(jī))只能看到這種顏色的光,其他顏色都被過(guò)濾掉。
如果能夠完全做到這一點(diǎn),那么電磁兼容性問(wèn)題基本就可以解決,但實(shí)際做起來(lái)的難度還是挺大的。
首先,電子戰(zhàn)設(shè)備為了干擾對(duì)方的探測(cè),將覆蓋很廣闊的頻率,也就是說(shuō)他必須包含有多種顏色才能晃瞎敵人的眼睛。但這樣一來(lái),我們船上戴著濾色眼睛的很多人也會(huì)被反射回來(lái)的光強(qiáng)烈干擾,給照的頭暈惡心。
其次,雷達(dá)為了提高抗干擾性能,往往可以在多個(gè)頻率上工作,甚至一邊工作一邊頻繁變動(dòng)頻率,看上去就是他發(fā)出的光一會(huì)兒藍(lán)一會(huì)兒綠,一會(huì)兒又變成藍(lán)不藍(lán)綠又不綠,他身邊的人如果戴著藍(lán)色和綠色眼鏡可就慘了。
第三,船上有個(gè)別人需要看的非常遠(yuǎn)(遠(yuǎn)程警戒雷達(dá)或制導(dǎo)雷達(dá)),他就需要一個(gè)超大功率,賊亮賊亮的特大號(hào)手電,而因?yàn)橹圃旃に嚨膯?wèn)題,超大功率的手電很難做到顏色特別單純,總是帶著些相近顏色的光。在這種情況下,發(fā)射和觀察臨近顏色的其他人 就很容易被這個(gè)家伙漏出來(lái)的光給晃得頭昏眼花。
除了以上這些干擾之外,電纜和電纜之間還會(huì)因?yàn)?a href="http://www.brongaenegriffin.com/tags/耦合/" target="_blank">耦合等問(wèn)題造成更多小的干擾。
要改善電磁兼容性能,這實(shí)際上是個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題,我們這里僅就大致的方法做一點(diǎn)介紹。
比如相近頻率的電磁干擾,也就是手電顏色差不多的兩個(gè)甚至多個(gè)人,盡可能把他們分別扔到船頭船尾去或者弄一面墻隔開,各自照一個(gè)方向,這樣互相之間就盡可能減少了干擾,技術(shù)人員管這個(gè)叫隔離;
改進(jìn)觀察者的濾色眼鏡,讓通過(guò)的眼鏡的光的顏色更純(技術(shù)人員管這個(gè)叫濾波) ,可以減少接近的顏色漏進(jìn)來(lái)的可能性;
通過(guò)統(tǒng)一管理船上拿著手電的所有人,盡量給每個(gè)人分配一個(gè)顏色,讓大家各司其職,也可以減少雜色造成的誤判;
把手電筒的側(cè)面后面都拿黑色膠條粘上,讓它發(fā)出的光不會(huì)從這些意想不到的地方泄露出來(lái)照到別人,技術(shù)人員管這個(gè)叫屏蔽。
有了上面這幾招,基本上這好幾十人因?yàn)楸粍e人晃到而抱怨的情況就少多了,不過(guò)電磁兼容是幾乎永無(wú)止境的話題,值得專家們?yōu)橹粩鄪^斗。
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電磁兼容
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原文標(biāo)題:比起民品,軍品的電磁兼容問(wèn)題更加值得受關(guān)注和重視(20171221)
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