與自然界產(chǎn)生的閃電不同，HIRF（高強度輻射場）是由人類活動造成的電磁環(huán)境問題。對飛機而言，HIRF環(huán)境是由雷達、無線電臺、廣播電視發(fā)射臺，以及其他地面、水面、空中的射頻（RF）發(fā)射機等傳輸電磁射頻能量而產(chǎn)生的，特點是頻率覆蓋范圍廣、電場強度高、作用時間長，會對各種飛行器的電氣和電子系統(tǒng)的正常運行產(chǎn)生危害，是影響飛行安全的“隱形殺手”。隨著現(xiàn)代飛機中的電子設(shè)備應(yīng)用增多，HIRF防護的重要性日益凸顯，成為飛機設(shè)計和機載設(shè)備裝機的必要條件。

什么是HIRF和HIRF試驗？

（High Intensity Radio Field，高強度輻射場）是指在單位面積內(nèi)輻射能量比較高的一種電磁輻射，它是由電磁波的電場強度和磁場強度共同決定的。HIRF是復(fù)雜電磁環(huán)境的重要組成部分，可作為電磁干擾源通過飛機的門窗、天線、孔縫等耦合路徑進入飛機內(nèi)部，造成艙內(nèi)設(shè)備的輻射干擾或傳導(dǎo)干擾。

HIRF試驗是在諧振腔體內(nèi)注入電場射頻能量，通過機械攪拌或者其他方式，產(chǎn)生一個統(tǒng)計均勻、各向同性的射頻環(huán)境（均勻域），使被試品處于均勻域中運行時受到各向同性的射頻能量干擾。通過模擬外部復(fù)雜電磁環(huán)境，驗證被試品的HIRF防護能力。

為什么HIRF試驗越來越重要？

電磁環(huán)境的復(fù)雜化是隨著電子技術(shù)的發(fā)展和電子技術(shù)的不斷運用而隨之產(chǎn)生的，復(fù)雜電磁環(huán)境是未來信息化的重要特征。對飛機安全飛行來說，HIRF防護設(shè)計和適航驗證的重要性日益顯著主要源于以下因素：

1、現(xiàn)代外部環(huán)境中的射頻發(fā)射機數(shù)量和功率迅猛增加，HIRF環(huán)境越來越嚴酷，早期飛機設(shè)計時可能并未考慮相關(guān)防護要求。

2、飛機本身執(zhí)行關(guān)鍵功能的傳統(tǒng)機械或機電控制系統(tǒng)，已逐漸被先進的數(shù)字式電子/電氣系統(tǒng)取代，這些系統(tǒng)對外部電磁環(huán)境非常敏感，容易受到干擾。

3、現(xiàn)代飛機上低導(dǎo)電性的復(fù)合材料應(yīng)用增多，使得飛機對外部電磁環(huán)境的屏蔽性能大大減低，使得電子電氣系統(tǒng)更多暴露于外部電磁環(huán)境。

HIRF試驗的相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)

? RTCA DO-160：國內(nèi)外認可的航空機載設(shè)備試驗標(biāo)準(zhǔn)

? IEC 61000-4-21：國際上通常采用的電磁兼容性（EMC）國際標(biāo)準(zhǔn)

HIRF試驗的應(yīng)用和方法

試驗應(yīng)用范圍：飛控系統(tǒng)、航電系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)、駕駛艙內(nèi)控制儀表、各類傳感器等。

HIRF試驗有兩種主要方法：暗室法和混響室法。

面對目前HIRF防護驗證的需求，使用暗室法試驗時會受限于測試區(qū)域及高功率功放。

混響室法利用混響室所產(chǎn)生的寬頻帶、多極化、多模式、隨機相位且強電場的復(fù)雜電磁環(huán)境進行輻射敏感 度試驗，更加接近實際應(yīng)用的情況，更能反映電子信息設(shè)備全面的抗干擾特性，為電子信息設(shè)備進行復(fù)雜電磁環(huán)境驗證提供條件。

混響室法HIRF試驗步驟

第一步校準(zhǔn)：場均勻性確認

混響室中不布置樣品和輔助設(shè)備，在特定的注入功率下測量測試均勻域的8個角以及中心，共9個點的場強。校準(zhǔn)僅使用步進攪拌模式。

第二步校準(zhǔn)：載荷確認

混響室中布置樣品和輔助設(shè)備, 樣品不上電，在連續(xù)波注入下記錄注入功率Prevmax和場強Emax的線性關(guān)系。

混響室原理圖

第三步測試：抗擾度測試

混響室中布置樣品和輔助設(shè)備，樣品上電，實現(xiàn)典型工作狀態(tài)。根據(jù)上一步校準(zhǔn)得到的線性關(guān)系，計算要求測試場強Edesire所需要的功率Ptarget，向混響室注入相對應(yīng)的功率。測試使用連續(xù)攪拌模式或者步進攪拌模式。

廣電計量HIRF試驗解決方案

廣電計量于2016年開始建設(shè)HIRF高場強混響室，測試頻率為100MHz-18GHz，設(shè)計尺寸依據(jù)DO-160G的測試需求，長寬高為8m×5m ×3.65m。測試均勻域大小為3m×3m ×2m，場強最高為6000V/m（可以滿足DO-160G除Cat L之外所有類別等級），滿足HIRF試驗的要求。此外，廣電計量擁有多年的技術(shù)積累和沉淀，可滿足包含雷電感應(yīng)瞬態(tài)敏感度、電源輸入、感應(yīng)信號敏感度等在內(nèi)的一系列航空機載試驗需求。

服務(wù)案例

? 承擔(dān)C919 A級系統(tǒng)級HIRF試驗，是國內(nèi)首次按DO-160G開展的民用飛機系統(tǒng)級HIRF試驗，開啟了國產(chǎn)飛機以系統(tǒng)為載體進行適航取證試驗的新篇章。

? 為C919多款產(chǎn)品提供3000V/m的HIRF試驗、間接雷電效應(yīng)試驗、電源特性試驗等全套的航空機載檢測服務(wù)。

? 承擔(dān)ARJ21機載設(shè)備HIRF試驗，助力客戶排查敏感頻段、定位問題、分析問題，最終順利通過試驗。

? 承擔(dān)AG600飛機30余款產(chǎn)品的電磁兼容試驗，為世界在研最大水陸兩用飛機成功首飛提供技術(shù)保障。