2 电磁拓扑分析

2. 1电磁拓扑理论的基本思想

    电磁拓扑学利用拓扑的概念将一个复杂的电了系统进行分解，从而降低整个系统分析的复杂性。其基本思想是将研究对象空问分解成不同大小的区域，各个区域之问通过系统的拓扑图相联系，从而把整个复杂的电磁藕合问题分解成相对独立的简单的电磁问题来解决。在对雷达系统问电磁兼容性分析中应用此方法，可以大大简化对问题的处理。

2. 2系统的拓扑分解和电磁作用树形图

    雷达系统的组成比较复杂，主要由发射机、天线h}线、接收机、定时测距、天线控制、显示器和公用直流电源等系统组成。同时，雷达系统问电磁藕合路径也非常复杂Z6)，主要有:①天线与天线之问的藕合，可以根据已知发射天线模型、接收天线模型以及天线方位数据来计算干扰功率、②场和电缆之问的藕合，主要是指对敏感设备内的电缆受干扰源的辐射场照射后的分布电压和分布电流进行计算，并进一步确定由此而对设备内部线路造成的干扰;
③通过公共同路引起的传导藕合，即通过将公共回路等效为集总电路参数模型或分布参数模型，计算由公共回路连接的设备之问产生的传导干扰、④其他藕合形式。

    雷达系统以及电磁干扰藕合方式的复杂性导致了雷达系统问电磁兼容分析的复杂性，根据广义屏蔽的概念，任何一个综合系统总可以根据其屏蔽情况分解为多个相对独立的屏蔽了空问，各了空问之问通过窗口、电缆或孔缝建立联系，系统的拓扑分解就是这种由简单到复杂、由粗略至精准、由整体至局部地将系统分解为许多可预知的电磁空问的叠加形式。图1显示了一个雷达系统问电磁兼容问题的拓扑分解。

2.33级筛选对电磁作用树形图的简化

    由于对系统作出的拓扑分解和电磁作用树形图是比较复杂的，这时就需采用3级筛选，即幅度筛选、频率筛选和详细筛选来简化电磁作用树形图，将不可能出现电磁干扰的路径从电磁作用树形图上除去。

    第1级:幅度筛选。使用相当粗略的模型考虑频率、时问、距离和方向的影响，对每个进入传输路径的干扰函数表达式采用尽可能简单、合理、保守的近似式，以使大量的微弱干扰与少量的强干扰分离开，并从树形图上去除对应分支；

    第2级:频率筛选。在幅度筛选基础上，考虑附加的干扰抑制(它是由敏感响应和潜在干扰源之问的频率问隔得到)来处理频率变量，减小频率量的取值范围；

    第3级：详细筛选。完成时间E离、方向变量的修正，确定干扰的概率分布和时问的依从关系统计。

2. 4算例分析

    下面对2部AN/SPS- 10型雷达之问进行电磁兼容分析，假定其中一部为干扰雷达，另一部为受扰雷达。首先对受扰雷达系统外部空问V}三级筛选，一些弱干扰路径厂场与电缆线的藕合，电缆线之问的藕合以及公共回路传导藕合少将被剔除，即此时主要考虑干扰雷达天线与受扰雷达天线之问的藕合，预测模型将得到大大简化，如式( 2)所示：
(2)

式中，P₁(f₁)为在发射频率f1的发射功率；G₁(f₁,t,d,p)为发射天线在发射频率f₁对应接收天线方向的增益；L(f1,t,d,p)是在发射天线方向在频率f1时的传输函数；G₂(f1,t,d,p)是在发射天线方向上频率为f1时接收天线的增益；Gf(B₁,B₂,△f)为计入发射机和接收机带宽B₁、B₂及发射机发射与接收机响应之间的频率间隔△f的系数。

其次将AN/SPS-10型雷达参数以及相关的电磁环境参数代人式(2)所对应的数学模型，经过计算可知，相距下同距离的2部AN/SPS/-10雷达间干扰余量如表1所示，计算所得结果与文献[4]中试验结果一致，即当2部型号雷达相距60Km时江不存在干扰。


3 结束语

    对雷达系统问进行EMC分析和预测是一个复杂的系统工程，必须综合运用系统EMC预测方法和模型。电磁拓扑理论在分析雷达系统问电磁兼容性方面具有重要的理论和工程意义。文中经过对电磁作用树3级筛选简化后所得的雷达系统问电磁兼容预测模型相对于简化前更易于数学建模和分析计算，并最终取得了有益的预测结果。学习和研究电磁拓扑理论，并将其应用于雷达系统问电磁兼容预测中具有重要的价值。