盛德奎　黄宏友

【摘 要】主要研究舰船雷达对通信系统的电磁干扰，分析了舰船雷达电磁干扰辐射特性，并在此基础上，对舰船通信系统电磁干扰抑制措施进行了讨论。舰船雷达是舰船上重要的情报设备，使用频谱从短波到毫米波，发射功率很高，峰值功率甚至达到几十兆瓦。但是雷达发射机不仅辐射基本信号，还会产生强度很大的谐波以及非谐波寄生辐射，在舰船平台上使用雷达设备，容易对通信系统产生干扰，雷达和通信系统之间的相互干扰比较复杂，和多种因素有关。

【关键词】舰船 雷达 电磁干扰

1 舰船雷达电磁干扰辐射

舰船雷达的大功率输出设备以磁控管或者调速管为主，发射管的震荡输出特性直接影响到雷达发射机的辐射可特性。两种发射管在非谐波辐射方面的差异很大，相关测量表明，磁控管的非谐波辐射比较丰富，占据频谱很宽，管子结构对非谐波辐射影响很大，涉及到所有频段上的非谐波辐射，调速管却不会产生较大功率的非谐波辐射。

1.1 基波辐射/边带功率分布

雷达发射矩形脉冲波，高分辨雷达发射的脉冲信号前后沿窄而陡，所以边带频谱会产生很宽的射频能量延伸，可能会和舰船通信机工作频段重合，给通信系统造成干扰。如果矩形脉冲序列前后沿并不陡峭，则会出现离散型的频谱，载频两侧都有频谱能量分布，相互间隔和脉冲重复频率等效。

1.2 谐波发射

雷达的谐波发射是一个随机变量，难以借助数学表达式精确表达，因此通常都使用概率统计方法进行分析，相关研究表明，谐波功率发射电平均值和谐波次数有关，谐波次数越多，发射电平将逐渐下降，和谐波次数对数成负相关。而且谐波发射电平偏差是一种典型正态分布，其比标准差不受谐波次数影响。

1.3 非谐波辐射

磁控雷达管发射机产生的非谐波辐射功率很大，经过大量实验，发现非谐波辐射功率比对应谐波功率小，功率电平以及频率都是没有明显规律的随机变量，磁控管结构、震荡方式、调制器特征以及脉冲调制等都会对且产生影响。

1.4 宽带噪声

雷达发射机同样会产生宽带噪声，虽然雷达发射机辐射能量比其他三种干扰要小，但是雷达和通信设备同时工作时，雷达宽带噪声会给通信机造成连续性干扰。

2 舰船雷达通信系统电磁干扰的抑制措施

为了适应海上通信要求，舰船通信系统需要具有多种通信手段和多路信道同时工作的能力，这对舰船雷达通信系统电磁干扰抑制能力要求非常高，本文就以某商船的通信系统抗干扰工作实际为例，对舰船雷达通信系统电磁干扰抑制措施进行分析。

2.1 电磁兼容管理

2.1.1 工作频率的合理分配

舰船控制系统上的所有设备都暴露在复杂的电磁环境下，所以有必要对所有设备进行统一的频谱资源管理。舰船上配置了多种类型不同用途的雷达以及无线电通信设备，都是通信系统的主要干扰源。所以舰船无线电雷达系统设备应该遵循国家《无线电频谱划分规定》要求，设定符合规范要求的频率宽度，考虑到不仅仅会发射基波辐射，还有谐波、非谐波寄生辐射，所以需要对雷达开展现场测量和计算，来判断雷达最佳频率配置，减少雷达对通信系统造成的干扰。

2.1.2 系统布局规划

大功率发射设备和高灵敏度通信系统接收设备应该尽量相互远离，所以需要对舰船上的收发设备进行统一布局，有效抑制耦合干扰。

（1）配置去耦：雷达发射机和舰船通信系统之间应该形成一定的高程，将通信接受设备放置在雷达发射机的盲区之内，也可以利用舰船上的设备和结构将通信设备遮挡起来，并且干舷部天线之间需要设置一定的距离，这些措施能够降低电磁干扰几个分贝数。

（2）极化隔离去耦：布置雷达和通信设备时需要充分考虑极化隔离来消除可能的电子设备干扰，对可能受到影响的电子设备选择不同的极化方式，进一步提高电磁干扰去耦度，在选择干舷天线时应该充分利用上层建筑，将其作为雷达发射天线和通信系统接收系统之间的有效隔离屏障，上层建筑能够较好的遮蔽雷达发射机的高频信号。

（3）屏蔽、滤波：屏蔽能够降低电场强度电平，滤波则能够限制受扰者的信号频带，接收机使用窄带预选滤波器，能够有效过滤掉天线上接收到的其他频段雷达干扰信号，电磁兼容性能更好。

2.2 收发天线布置优化

2.2.1 消除天线间干扰

为了有效消除天线之间的相互干扰，收发天线应该选择特性不同的天线，同时尽量减少天线数量，适当增加大功率天线之间的距离，姜天线手法区相互分开布置，不同频段天线配置对应的窄带滤波器，而且为了消除天线和周边金属结构之间出现的耦合效应，天线应该尽量布置在远离金属器件的地方，减小天线方向畸变。

2.2.2 非线性干扰抑制

一般舰船甲板上的金属设备之间会出现非线性连线，因此会出现互调电磁干扰，影响通信电子设备正常工作频率。金属构件电子设备正常工作频率需要适当增加，并要进一步加强金属构件的活动电气连接，金属设备尽量不要暴露在舰船外部，舰船天线上的附件则尽量选择非金属材料，这一系列措施能够有效降低非线性连接给通信系统造成的电磁干扰。

2.2.3 设备接地

通信系统接地能够有效消除雷达发射机造成的干扰。设备接地有安全接地和电磁兼容接地两种形式，安全接地是指将设备技术外壳接地，目的在于设备内部绝缘破坏出现漏电时能够将电流导入接地，保护人身安全。电磁兼容接地的目的则是接地释放感应电荷，保持金属外壳的零电位，为舰船通信系统设置提供零电位参考，进一步消除电磁干扰，为了保证设备接地效果，巡检过程中需要注意测试接地电阻，避免存在接地不良的情况。

2.3 综合抑噪措施

2.3.1 舰船设计

造船厂需要对舰船设计方案进行持续优化，积极引入更先进的造船技术，选择抗干扰性能更强的通信电子设备，在设计阶段认真分析电磁兼容和干扰相关问题，优化电磁频率分配，通过频段的分配优化来减少设备之间的相互干扰。

2.3.2 电缆敷设

电缆布线需要严格根据国家电缆辐射标准进行设计，结合线缆传输能量大小以及工作频率对布线方案进行适当改进，定期检测，保证电缆工作正常。

3 结语

雷达基波辐射、谐波/非谐波辐射、宽带噪声等都会对舰船通信系统造成干扰，通过对雷达对舰船通信系统干扰的分析，在此基础上通过频谱配置优化、天线位置布置调整以及抗干扰设备和技术的应用等措施，能够获得比较理想的抗干扰性能。