检测电磁干扰的方法及其系统技术方案

本公开提供了一种检测民用飞机便携式电子设备电磁干扰的测试系统，包括：控制单元，被配置为控制所述系统中的各个单元以实施电磁干扰的测试；发射单元，被配置为响应于所述控制单元，生成并发射测试信号；以及接收单元，被配置为响应于所述控制单元，测量所述测试信号；其中所述控制单元还被配置为对测量得到的数据进行处理和分析。此外，本公开还提供了检测民用飞机便携式电子设备电磁干扰的方法。

【技术实现步骤摘要】

本公开的实施例总体上涉及飞机中的电磁兼容性(EMC)测试
，具体地，涉及一种用于检测民用飞机中便携式电子设备的电磁干扰的方法及其系统。
技术介绍
2007年，美国航空无线电技术委员会(RadioTechnicalCommissionforAeronautics，RTCA)颁布了标准DO-307《AircraftDesignandCertificationforPortableElectronicDevice(PED)Tolerance》，提出了民用飞机允许使用便携式电子设备(PortableElectronicDevice，PED)的前门耦合(Front-doorCoupling)机上地面试验验证方法，对MB、VHF、VOR、LOC、TCAS、GPS等通信、导航系统进行电磁干扰测试。该方法是采用在机内不同位置放置发射天线来模拟PED的无意发射(NonIntentionalRadiatedEmissions，NIRE)，通过测量得到发射天线至通信、导航接收机射频端口间的干扰路径损耗(InterferePathLoss，IPL)，以此来确定PED对机载通信、导航系统带来的潜在电磁干扰，即前门耦合干扰。在该标准中，提出了推荐的IPL测试方法(图1所示)，包括对测试设备/仪器的要求，但这些设备/仪器仅能实现最简单的测试功能，且为手动测试，很难满足大量的测试需求。特别是对于新研的民用飞机来说，手动测试至少需要3周时间才能完成所有的测试及分析工作，费时费力，同时也可能对飞机的适航验证进度产生影响。2010年，欧洲民用航空设备组织(EuropeanOrganizationforCivilAviationEquipment，EUROCAE)颁布了标准ED-130《GuidanceforTheUseofPortableElectronicDevices(PEDS)onBoardAircraft》，提出了民用飞机允许使用PED的后门耦合(Back-doorCoupling)机上地面试验验证方法，该方法是采用在机内不同位置放置发射天线来模拟PED的有意发射(IntentionalRadiatedEmissions，IRE)，定性检查机载设备的工作情况。在该标准中，亦提出了在机上测试时对测试设备/仪器的要求，但这些设备/仪器仅能完成定性的试验任务。对于新研的民用飞机来说，该试验方法更适用于适航取证前的符合性验证试验，因为该方法是通过直接检查机载系统/设备的工作状态来判断是否存在电磁干扰，依赖于系统/设备功能的实现，然而在飞机的研制过程中，多数情况下这些系统/设备的功能并不完整，对于软件和硬件的不断升级将一直持续至研制的末期，若在此时发现电磁干扰问题，就会需要大量时间进行整改，从而影响飞机的适航取证进度。为此需要一种高效的测试系统以检测民用飞机中便携式电子设备的电磁干扰。
技术实现思路
总体上，本公开的实施例提出检测电磁干扰的系统及其方法。本公开的第一方面提供了一种检测民用飞机便携式电子设备电磁干扰的系统，包括：控制单元，被配置为控制所述系统中的各个单元以实施电磁干扰的测试；发射单元，被配置为响应于所述控制单元，生成并发射测试信号；以及接收单元，被配置为响应于所述控制单元，测量所述测试信号；其中所述控制单元还被配置为对测量得到的数据进行处理和分析。在某些实施例中，所述发射单元包括：信号发生器，被配置为响应于所述控制单元，生成具有特定波形和频率的测试信号；功率放大器，被配置为响应于所述控制单元，对所述测试信号实施功率放大；以及发射天线，被配置为发射所述测试信号。在某些实施例中，所述接收单元包括：频谱分析仪，被配置为在测试端测量测试值；以及以下模组中的至少一个：-干扰路径损耗(IPL)测试模组；-有意辐射发射直接耦合干扰机载设备(IRU)测试模组；-有意辐射发射通过线缆耦合干扰机载设备(IRC)测试模组。在某些实施例中，所述IPL测试模组包括：多个机载天线，被配置为接收所述测试信号；多通道时分带通滤波器，被配置为把所述多个机载天线上接收到的测试信号分别输入至所述频谱分析仪；其中，所述测试值包括所述机载天线端接收到的所述测试信号的功率值。在某些实施例中，所述IRU测试模组包括：至少一个场强探头，每个所述场强探头被配置为分别测量一个空间内的场强；场强搅拌器，被配置为搅拌每个所述场强探头所处空间内的电磁场分布；处理器单元，被配置为把所述测量值输入至所述频谱分析仪；其中，所述测试值包括每个所述场强探头测到的最大场强值。在某些实施例中，所述IRC测试模组包括：至少一个电流探头，每个所述电流探头被配置为分别测量一个电缆中的感应电流；多路开关，被配置为把所述至少一个电流探头测到的感应电流分别输入至所述频谱分析仪；其中，所述测试值包括所述电流探头测到的感应电流值。在某些实施例中，所述控制单元包括：控制计算机集成系统的控制程序，通过所述控制程序自动或手动完成各项电磁干扰的测试；集线器，连接至所述发射单元和所述接收单元，以实现所述控制单元与所述发射单元和所述接收单元之间的控制和通信。本公开的第二方面提供了一种检测IPL的方法，包括：生成并放大测试信号，其中所述测试信号是具有特定频率的连续波信号；通过发射天线发射所述测试信号；通过机载天线接收所述测试信号；通过多通道时分带通滤波器，把所述机载天线上接收到的测试信号导通至频谱分析仪上，以得到所述机载天线上接收到的测试信号的功率强度；基于所述机载天线上接收到的测试信号的功率强度与发射天线发射所述测试信号的功率强度的差值，得到IPL。本公开的第三方面提供了一种检测IRU的方法，包括：将场强探头分别置于待测空间内；生成并放大测试信号，其中所述测试信号是具有特定频率的连续波信号和脉冲信号；通过发射天线发射所述测试信号；通过场强搅拌器搅拌场强探头所处空间内的电磁场分布；通过所述场强探头测量空间内的最大场强并输入至频谱分析仪；归一化处理所述测试信号和所述最大场强，再将所述最大场强按便携式电子设备有意辐射实际强度进行等比放大，分析产生电磁干扰的可能性。本公开的第四方面提供了一种检测IRC的方法，包括：将电流探头置于待测电缆上；生成并放大测试信号，其中所述测试信号是具有特定频率的连续波信号和脉冲信号；通过发射天线发射所述测试信号；通过所述电流探头测量电缆感应所述测试信号所生成的感应电流；通过多路开关把各个电流探头测到的感应电流分别输入至频谱分析仪；归一化处理所述测试信号和所述感应电流值，再将所述感应电流值按便携式电子设备有意辐射实际强度进行等比放大，分析产生电磁干扰的可能性。本公开的第五方面提供了一种检测民用飞机便携式电子设备电磁干扰的方法，包括根据第二至第四方面中任一所述方法中的至少一种。在某些实施例中，所述放大测试信号包括：基于在定向耦合器端测得的反射功率和输出功率的值，确定所述测试信号需要被放大的程度。应当理解，
技术实现思路
部分中所描述的内容并非旨在限定本公开实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本公开的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：图1示出了一种IPL测试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种检测民用飞机便携式电子设备电磁干扰的系统，包括：控制单元，被配置为控制所述系统中的各个单元以实施电磁干扰的测试；发射单元，被配置为响应于所述控制单元，生成并发射测试信号；以及接收单元，被配置为响应于所述控制单元，测量所述测试信号；其中所述控制单元还被配置为对测量得到的数据进行处理和分析。

【技术特征摘要】
1.一种检测民用飞机便携式电子设备电磁干扰的系统，包括：控制单元，被配置为控制所述系统中的各个单元以实施电磁干扰的测试；发射单元，被配置为响应于所述控制单元，生成并发射测试信号；以及接收单元，被配置为响应于所述控制单元，测量所述测试信号；其中所述控制单元还被配置为对测量得到的数据进行处理和分析。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述发射单元包括：信号发生器，被配置为响应于所述控制单元，生成具有特定波形和频率的测试信号；功率放大器，被配置为响应于所述控制单元，对所述测试信号实施功率放大；以及发射天线，被配置为发射所述测试信号。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述接收单元包括：频谱分析仪，被配置为在测试端测量测试值；以及以下模组中的至少一个：-干扰路径损耗(IPL)测试模组；-有意辐射发射直接耦合干扰机载设备(IRU)测试模组；-有意辐射发射通过线缆耦合干扰机载设备(IRC)测试模组。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述IPL测试模组包括：多个机载天线，被配置为接收所述测试信号；多通道时分带通滤波器，被配置为把所述多个机载天线上接收到的测试信号分别输入至所述频谱分析仪；其中，所述测试值包括所述机载天线端接收到的所述测试信号的功率值。5.根据权利要求3所述的系统，其中所述IRU测试模组包括：至少一个场强探头，每个所述场强探头被配置为分别测量一个空间内的场强；场强搅拌器，被配置为搅拌每个所述场强探头所处空间内的电磁场分布；处理器单元，被配置为把所述测量值输入至所述频谱分析仪；其中，所述测试值包括每个所述场强探头测到的最大场强值。6.根据权利要求3所述的系统，其中所述IRC测试模组包括：至少一个电流探头，每个所述电流探头被配置为分别测量一个电缆上的感应电流；多路开关，被配置为把所述至少一个电流探头测到的感应电流分别输入至所述频谱分析仪；其中，所述测试值包括所述电流探头测到的感应电流值。7.根据权利要求1所述的系统，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：代继刚，史剑锋，王永根，陈洁，严林芳，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：上海;31