naval academy

72

曹斌，等：GJB151B与GJB151A对舰船装备电磁兼容性要求的对比分析船舶

GJB151B与GJB151A对舰船装备电磁

兼容性要求的对比分析

曹斌1蔡明娟2

（1.中国船舶及海洋工程设计研究院上海200011；2.海军装备研究院标准规范所上海200235）

［

摘要

］GJB151B-2013《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求与测量》是我军武器装备电磁兼容技术的核心和基础

性标准。文中针对舰船装备，从测试项目和项目要求限值两方面分析了装备电磁兼容性标准GJB151B-2013相对于GJB

151A-1997的变化，可采用GJB151B-2013替代GJB151A-1997以提高舰船装备电磁兼容性设计，并为试验提供有效参考。

［

关键词

］GJB151B-2013；电磁兼容性；标准

［

中图分类号

］U665；TM15［

文献标志码

］A［

文章编号

］1001-9855（2017）03-0072-07

Comparisonanalysisofelectromagneticcompatibilityrequirements

ofshipequipmentbetweenGJB151BandGJB151A

CAOBin1CAIMing-juan2

(Design&RearchInstituteofChina,Shanghai200011,China;

uteofSpecificationsandStandards,NavalAcademyofArmament,Shanghai200235,China)

Abstract

:“Electromagneticemissionandsusceptibilityrequirementsandmeasurementsformilitaryequipments

andsubsystems”ofGJB151B-2013isthecoreandbasicstandardoftheelectromagneticcompatibilitytechnology

peranalysthechangesoftheelectromagneticcompatibilitystandardbetween

GJB151B-2013andGJB151A-1997fromthetwoaspects,testitemsandtheirrequirementlimits,andprovides

effectivereferenceforenhancingthedesignandtestoftheelectromagneticcompatibilityoftheshipequipments

byusingtheGJB151B-2013insteadofGJB151A-1997.

Keywords

:

GJB151B-2013;electromagneticcompatibility;standard

收稿日期

：2016-09-27；

修回日期

：2016-12-14

作者简介

：曹斌（1977-），男，硕士，高级工程师。研究方向：舰船通信导航、电磁兼容性技术。

蔡明娟（1977-）,女，博士，高级工程师。研究方向：电磁兼容性技术。

DOI

：10.19423/.31-1561/u.2017.03.072

引言

随着舰船装备的信息化程度不断提高，舰船

电磁兼容性已成为直接影响舰船使用性能的重要

因素。当前装备电磁兼容性标准包括平台级的标准

GJB1389A-2005《系统电磁兼容性要求》［1］、设备

及分系统级GJB151系列标准，以及针对海军舰船总

体及设备的综合性标准HJB34A-2008《舰船电磁兼容

性要求》［2］，其中GJB151系列标准应用最为广泛。

1997年发布的GJB151A-1997《军用设备和

分系统电磁发射和敏感度要求》［3］（简称“151A”）

得到广泛应用，极大地推动装备电磁兼容技术的发

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2017年第3期总第166期

73

展。2013年，GJB151B-2013《军用设备和分系统

电磁发射和敏感度要求与测量》［4］（简称“151B”）

发布实施，该标准规定控制军用电子、电气、机电

等设备和分系统的电磁发射和敏感度特性的要求及

测试方法，为研制和订购单位提供电磁兼容性设计

和验收依据，是平台实现兼容性的基础。目前，很

多装备仍采用GJB151A，而GJB151B的实施尚在

起步阶段。

本文针对舰船装备，对GJB151B和GJB151A

中有关的电磁兼容性要求进行比较，从测试项目和

项目要求限值变化两方面进行分析。

1项目变化情况

1.1测试项目的变化

设备电磁兼容性测试项目分为CE、CS、RE、

RS四类［5］，其中CE表示传导发射类，CS表示传

导敏感度类，RE表示辐射发射类，RS表示辐射敏

感度类的项目。对比151A和151B，其变化如下：

（1）151B在151A的19个测试项目基础上，

增加CS102（25Hz~50kHz地线传导敏感度）和

CS112（静电放电敏感度）两个测试项目，测试项

目达到21个。

（2）从名称表明覆盖频率范围来看，CS101项

目由151A规定的25Hz~50kHz扩展到151B的

25Hz~150kHz，CS114项目由151A规定的10kHz

~400MHz扩展到151B规定的4kHz~400MHz。

新增项目CS102用于检测考核带接地线受试

设备抗低频干扰信号的能力，确保受试设备在不超

过施加干扰信号电平的电磁环境下正常工作。该项

目在接地电缆与接地点之间施加1V的开路电压信

号，频率为25Hz~50kHz。CS112用于检测受试设

备承受静电干扰的能力，旨在确保预期工作处于容

易产生人体静电的环境中（如装有空调的房间、使

用人造纤维、塑料的环境等），以及可能与人体接

触的受试设备工作性能不降低或出现任何损坏。其

试验限值及要求与GB/T17626.2一致。

1.2项目适用性的变化

GJB151系列标准将平台划分成9类，水面舰

船和潜艇属于海军舰船装备。测试项目对海军舰船

装备的适用性分为“A”“L”“S”以及“不适用”

共四类。其中，A表示该测试项目适用于海军舰船

装备，L表示该测试项目有条件适用于海军舰船装

备，具体条件见标准的相关条款，S表示该测试项

目由订购方来规定是否适用于海军舰船装备，空白

表示不适用。表1列出了151A及151B测试项目

对海军舰船装备的适用性要求。

表1测试项目对舰船装备适用性对比

序号项目

GJB151A对平台的

适用性

GJB151B对平台的

适用性

水面舰船潜艇水面舰船潜艇

1CE101AAAA

2CE102AAAA

3CE106LLLL

4CE107SS

5CS101AAAA

6CS102LL

7CS103SSSS

8CS104SSSS

9CS105SSSS

10CS106SSAA

11CS109LLL

12CS112LL

13CS114AAAA

14CS115SS

15CS116AAAA

16RE101AAAA

17RE102AAAA

18RE103LLLL

19RS101AAAA

20RS103AAAA

21RS105LLLL

注：表示不适用；表示对应项目不存在。

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曹斌，等：GJB151B与GJB151A对舰船装备电磁兼容性要求的对比分析船舶

151B中CE107和CS115由不适用改为由订购

方来规定是否适用于海军舰船装备（适用性为S），

CS106由订购方来规定是否由适用于海军舰船装备

（适用性为S）改为适用于海军舰船装备（适用性为

A），增加CS102、CS112两个测试项目有条件适用

于海军舰船装备（适用性为L）。此外，CS109由不

适用于水面舰船装备改为有条件适用于海军舰船装

备（适用性为L）。总的来看，151B增加了对海军

舰船装备要求的测试项目。

2项目要求限值变化

GJB151B修改了CE101、CE102、CS101、CS106、

CS114、RE101、RE102、RS101、RS103以及RS105

项目的限值。

2.1CE101

CE101用于检测受试设备电源线对外的传导发

射（电流），以控制其对电网的影响及减小受试设

备对船体电流的分布影响。相对于151A，151B修

改了适用于水面舰船及潜艇限值（50Hz），其他限

值不变。具体变化见图1。从图1可见，GJB151B

限值要求略严，最严处的要求比GJB151A高2dB。

2.2CE102

CE102用于检测受试设备电源线对外的传导发

射（电压），以控制其对电网的影响。151B的限值

曲线与151A基本一致，只是进一步明确额定电压

28V以下与28V的设备及分系统的限值曲线一致，

额定电压440V以上与440V的设备及分系统的限

值曲线一致。除给出不同额定电压对应限值曲线外，

并提供限值计算公式。

2.3CS101

CS101用于检测受试设备电源线抵抗外部的稳

态传导干扰的能力，有电压限值和功率限值两个极

限值。在实际测试时，当功率源输出功率达到按功

率限值进行校验时的输出功率，即使还未达到电压

限值，则也认为已满足要求。

图2为CS101电压限值比较。从图2可见，

151B增加50kHz~150kHz频段的限值要求，其余

频段限值一样。

图1GJB151B与GJB151A中CE101限值比较

注：粗实线对应151B与151A重合的限值，细实线对应151B

相对151A扩充的限值。

图2CS101电压限值的比较

下页图3为CS101功率限值比较。从图3可见，

25Hz~5kHz频段限值要求一致，但5kHz~50kHz

频段的限值要比GJB151A放宽很多（敏感度试验

值和限值要求低，施加干扰信号小，即意味放宽

要求），仅增加50kHz~150kHz频段的限值要求。

151B

频率/Hz

电

压/

d

B

μ

V

5k

151A

140

130

120

110

100

90

201001k10k100k

150k

106

116

126

25

136

106.5

96.5

50k

注：A、B、C、D、E对应151B限值；

a、b、c、d、e对应151A限值。

151B

频率/Hz

电

流/

d

B

μ

A

1.58k1.9k

151A

A

D

C

B

E

a

b

e

d

c

76

74

120

110

100

90

80

70

301001k10k100k

按下述确定极限：

①电源<1kVA情况下，用连接a、b、c（A、

B、C）的连线作极限；

②电源≥1kVA情况下，用连接d、b、c（D、

B、C）的连线作极限；

③两种情况下，在基波电流>1A时，按下

述放宽：dB放宽=201g（基波电流）

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75

GJB151B增加频段的限值要求，幅值相对较小，

即意味着设备及分系统也较易通过。

2.4CS106

CS106用于检测受试设备电源线抵抗外部的

瞬态传导干扰的能力。151A及151B中CS106限

值要求均为400V，但151A只规定了脉冲宽度为

5.0μS，而151B除了规定脉冲宽度为5.0μS外，

还详细规定了脉冲的波形，具体参见图4。

抗外部干扰的能力。

151B中，CS114针对海军舰船设备互连电缆

在10kHz以上以及电源电缆在1MHz以上的限值

曲线与151A一致。151B与151A不同之处在于：

设备电源电缆在1MHz以下的考核要求。

针对水面舰船甲板上及水下外部、金属舰船

甲板及甲板下、非金属舰船甲板及甲板下平台的设

备，151B中规定其电源线在4kHz~1MHz的限值

为A、B、F三点连的曲线，151A规定其电源线在

10kHz~1MHz的限值为D、B、F三点连成的曲线

（如图5所示）。

图3CS101功率限值的比较

注：细线对应151A限值，粗灰线对应151B限值，两者重合

部分用粗黑线表示。

图4CS106波形

对受试设备而言，CS106限值幅度不变、脉宽

不变，只是波形更加具体，应该说受影响不大。

2.5CS114

CS114用于检测受试设备电源线及互联电缆抵

图5CS114项目1MHz以下限值1

（水面舰船甲板上及水下外部、金属舰船甲板甲板下、

非金属舰船甲板甲板下平台的设备）

注：细线对应151A限值，粗灰线对应151B限值，两者重合

部分用粗黑线表示。

针对海军水下内部平台的设备，151B中规定

其电源线在4kHz~1MHz的限值为A、B、C三点

连成的曲线，151A规定其电源线在10kHz~1MHz

的限值为E、C两点连成的曲线，如下页图6所示。

从图5、图6可见，相对于151A，151B在

4kHz至1MHz频段，对海军舰船装备电源线的

考核要求要高。由于对其他电缆及电源线其他频

段的要求完全一致，可认为对于海军舰船装备的

非电源电缆，151B与151A要求一致；针对海军

舰船装备的电源电缆，151B在1MHz以上频段的

要求与151A一致，但在1MHz以下频段的要求

151B

频率/Hz

功

率/

W

150k

0.09

50k

5k

151A

8080

25

100

10

1

0.1

101001k10k100k

151B

频率/Hz

d

B

μ

A

151A

A

B

D

F

77

43

80

70

60

50

40

83

1M10k4k100k

图中：

V

peak

为峰值电压，400V

t

r

为1.5μS±0.5μS（GJB151A未规定）

t

f

为3.5μS±0.5μS（GJB151A未规定）

t

d

为5.0（1±22%）μS

V

S

≤30%×

V

peak

（GJB151A未规定）

t

s

≤20μS（GJB151A未规定）

振幅

时间

V

peak

V

sag

t

sag

t

d

t

rt

f

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76

曹斌，等：GJB151B与GJB151A对舰船装备电磁兼容性要求的对比分析船舶

更严。

2.6RE101

RE101用于测试来自受试设备及其有关电缆的

磁场辐射发射。151A中RE101包含探头位于测试

点50cm及7cm两个位置处的限值。151B只提出

探头位于7cm处的限值，去掉探头位于50cm处

的限值，但限值有了较大变化，如图7所示。

统的要求更高。

2.7RE102

RE102用于测试来自受试设备及其有关电缆的

电场辐射发射。对于RE102项目，151A中针对海

军舰船装备只有一个限值，而151B则按照受试设

备安装的不同位置，分为水面舰船甲板下、水面舰

船甲板上、潜艇压力舱外和潜艇压力舱内四种限值，

具体如图8、图9所示。

图6CS114项目1MHz以下限值2

（海军水下内部平台的设备）

注：细线对应151A限值；粗灰线对应151B限值。

图7RE101限值（7cm）的比较

注：细实线对应151A限值，粗实线对应151B限值。

从限值来看，151B在全频段的要求均小于

151A，意味着151B在RE101项目上对设备及分系

图9潜艇RE102限值的比较

注：细线对应151B水面舰船甲板上设备限值；151B水面

舰船甲板下限值与151A海军舰船装备限值曲线重合，

用粗实线表示。

图8水面舰船RE102限值的比较

注：细实线（ABC）表示151A潜艇装备限值；粗实线（DEFG）

表示151B潜艇压力舱内限值；粗实线（HJKL）表示潜艇

压力舱外限值DEF曲线对应水面舰船甲板上限值。

151B

频率/Hz

d

B

μ

A

151A

A

E

C

80

70

60

50

40

77

43

37

1M10k100k

151B

频率/Hz

d

B

p

T

1.58k1.9k

151A

A

D

C

B

a

b

e

d

c160

140

120

100

80

101001k10k100k

151B

频率/Hz

d

B

μ

V/

m

102

82

56

36

151A

A

D

C

B

E

F

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

10M

1M

100M1G10k10G18G100k

151B

频率/Hz

d

B

μ

V/

m

95

82

56

88

36

24

151A

A

D

C

B

E

H

F

JK

G

L

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

10M

1M

100M1G10k10G18G100k

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77

从图中可见，151B针对水面舰船甲板下装备

的限值是放宽20dB；针对水面舰船甲板下装备的

限值并无变化；针对潜艇压力舱外的设备要求则更

加严格；针对潜艇压力舱内的设备，大部分频段是

放宽的，只有在371kHz至2.25MHZ频段范围内

的限值要求较为严格，但不得超过4dB。

2.8RS101

RS101项目是测试受试设备在给定磁场环境下

的工作情况。其目的是确保受试设备在预期的磁场

环境条件下不降低性能。151B与151A略有变化，

如图10所示。

从图10可见，在25Hz至2kHz频段，151B

较151A限值相当，略微小3~5dB，但在4.13kHz

至100kHz频段，151B的限值要求较严，尤其在

100kHz处，151B比151A的要求更严了22dB。

2.9RS103

RS103用于测试受试设备在给定电场环境下

的工作情况，其目的是确保在平台上或平台外的

图10RS101限值的比较

各种发射天线电磁场中，工作的设备不降低性能。

GJB151B将151A水下平台分为水下平台（外部）、

水下平台（内部），除水下平台（外部）提高至与

舰船（甲板上）要求一致，水下平台（内部）由

30MHz~40GHz频段范围内限值调整之外，其他

要求限值一致，如表2所示。

表2RS103限值电平比较

工作环境

频率范围

10kHz

~

30MHz2MHz

~

30MHz30MHz

~

40GHz

151B

舰船（甲板上）和水下（外部）10200200

金属舰船（甲板下）101010

非金属舰船（甲板下）105010

水下（内部）5510

151A

所有舰船（甲板上）10200200

金属舰船（甲板下）101010

非金属舰船（甲板下）105010

水下555

V/m

注：细实线对应151A限值，粗实线对应151B限值。

151B

频率/Hz

d

B

p

T

151A

A

D

C

B

E

a

b

e

d

e

c

180

170

160

150

140

130

120

110

100

90

301001k10k100k

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曹斌，等：GJB151B与GJB151A对舰船装备电磁兼容性要求的对比分析船舶

从表2可见，151B中RS103项目对水面舰

船限值要求没有变化，但对水下平台设备要求

则更严格，其中，针对水下平台内部设备，在

30MHz~40GHz限值由5V/m提高至10V/m；针对

水下平台外部设备，在10kHz~30MHz频段限值由

5V/m提高至10V/m，2MHz~40GHz频段限值要求

更是从5V/m提高至200V/m。

2.10RS105

RS105主要用于测试位受试设备暴露在瞬变电

磁辐射场中的工作情况，检验受试设备承受瞬变电

磁场干扰的能力，其目的在于确保受试设备在瞬变

电磁场中性能不降低。151B中的主要变化在于改

变施加的瞬变电磁场波形。

虽然151A与151B的RS105限值要求的幅值

均为50kV，但151B的波形上升沿更为陡峭，这

意味着施加的瞬变电磁场变化更加剧烈，对受试设

备的要求也相应更高。

3结论

通过上述比较，参照GJB151B对舰船装备

的划分，表3归纳出标准变化对装备电磁兼容性

要求的影响。对于舰船装备及系统，GJB151B增

加CS102和CS112两个测试项目，扩大CS101、

CS114项目的测试频率范围，修改CE101、CE102、

CS101、CS106、CS114、RE101、RE102、RS101、

RS103和RS105项目的限值要求。总体来看，GJB

151B标准对水下装备整体上严格要求，对水面舰

船装备则既有更严格要求，也有放宽之处。GJB

151B标准的变化对舰船装备的电磁兼容性设计提

出新的挑战，对于推动和提高舰船装备的电磁兼容

性具有重大意义。

［参考文献］

［1］中国人民解放军总装备部.GJB1389A-2005系统电磁

兼容性要求［S］.2005：1-2.

［2］中国人民解放军海军.HJB34A-2008舰船电磁兼容性

要求［S］.2007：1-2.

［3］中国人民解放军总装备部.GJB151B-2013军用设备和

分系统电磁发射和敏感度要求与测量［S］.2013：12-

80.

［4］国防科学技术工业委员会.GJB151A-1997军用设备和

分系统电磁发射和敏感度要求［S］.1997：4-24.

［5］陈穷.电磁兼容性工程设计手册［M］．北京：国防工

业出版社，1993：1096-1114.

表3GJB151B与GJB151A对舰船装备要求比较

项目

水面舰船

甲板上

水面舰船甲板下

水下内

部（压

力舱）

水下外

部（压

力舱）

金属

舰船

非金属

舰船

CE101↑↑↑↑↑

CE102●●●●●

CS101○○○○○

CS106○○○○○

CS114↑↑↑↑↑

RE101↑↑↑↑↑

RE102●↓↓↓↑

RS101↑↑↑↑↑

RS103●●●↑↑

RS105↑↑↑↑↑

备注：○表示GJB151B与GJB151A要求相当；

●表示GJB151B与GJB151A要求一致；

↑表示GJB151B比GJB151A要求严格；

↓表示GJB151B比GJB151A要求放宽

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