抗干擾設(shè)計(jì)論文匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇抗干擾設(shè)計(jì)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。

篇（1）

中圖分類號(hào)：V243 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

一．引言

當(dāng)前我國(guó)的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展帶動(dòng)了我國(guó)電子行業(yè)的迅速發(fā)展，各種各樣的電子產(chǎn)品相繼誕生，電子產(chǎn)品的應(yīng)用也日益的廣泛，可以說(shuō)電子產(chǎn)品已經(jīng)成為了人們生活工作的一個(gè)重要的組成部分。我們知道電子干擾是有很大的危害性的，它不僅僅嚴(yán)重的降低了電子系統(tǒng)的可靠性，還能夠?qū)θ梭w的健康產(chǎn)生很大的負(fù)面作用。例如一些電子產(chǎn)品以及儀器就對(duì)電子電路的干擾十分的敏感，最常見(jiàn)的有家用電器比如收音機(jī)，電視機(jī)等等，還有一些醫(yī)用設(shè)備，比如心臟起搏器等等。這些對(duì)電子電路的干擾電磁波都十分的敏感，干擾嚴(yán)重影響了這些設(shè)備的正常工作，嚴(yán)重的甚至使這些設(shè)備無(wú)法工作。為此，我們必須重視電子電路抗干擾能力的設(shè)計(jì)，可以說(shuō)電子電路的抗干擾能力已經(jīng)成了當(dāng)前電子電路設(shè)計(jì)的一個(gè)非常重要的一方面，我們知道電子電路的電磁干擾是無(wú)處不在的，這就需要我們從設(shè)計(jì)開(kāi)始來(lái)采取一系列的措施，提高電子電路設(shè)備的抗干擾能力。

二．電子干擾的分類以及危害

按照干擾源的不同我們可以將電磁干擾分為空間輻射干擾和傳導(dǎo)干擾。以下將分別分析說(shuō)明這兩種干擾的危害性。

1.傳導(dǎo)干擾及其危害電子電路的工作離不開(kāi)整流電源, 電網(wǎng)的干擾的傳輸介質(zhì)是電源線，我們知道電子系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)組成部分是相互聯(lián)系的，它們之間也是通過(guò)各種線連接起來(lái)的，而電磁干擾也可以通過(guò)線進(jìn)行傳播，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，導(dǎo)致其不能正常工作。

2.電磁干擾中最為常見(jiàn)的是空間輻射干擾，它是通過(guò)空間傳播的。也被叫做輻射型干擾。我們一般把空間輻射干擾分為遠(yuǎn)輻射干擾以及近耦合干擾兩種形式。電子系統(tǒng)內(nèi)部各部分電路之間的干擾被稱為近場(chǎng)耦合干擾, 系統(tǒng)和設(shè)備之間的干擾叫遠(yuǎn)場(chǎng)輻射干擾。一般而言電源電路以及信號(hào)電路都可以產(chǎn)生輻射。特別需要注意的是它們?cè)诟哳l以及超高頻情況下, 電磁能量通常會(huì)像空間產(chǎn)生輻射, 之后相互作用產(chǎn)生輻射形成干擾。我們知道電子電路的工作受輻射的影響很大, 輕則系統(tǒng)不穩(wěn)定, 重則可能導(dǎo)致電子電路無(wú)法正常工作。

三．在電子電路中比較常見(jiàn)的干擾

1.來(lái)自電網(wǎng)中的干擾

我們知道，大部分電子電路都是用的直流電源，而這些直流電源是交流電源經(jīng)過(guò)電網(wǎng)變壓以及穩(wěn)壓之后提供的。我們知道干擾信號(hào)是可以通過(guò)交流電流傳播的，正是因?yàn)槿绱耍恍└蓴_信號(hào)就會(huì)通過(guò)交流電流進(jìn)入電子系統(tǒng)中，產(chǎn)生干擾作用，影響電子電路的正常運(yùn)行。

2.來(lái)自地線中的干擾

存在于電子系統(tǒng)內(nèi)的干擾就是地線干擾。一般而言電子系統(tǒng)之中的各個(gè)組成部分都是公用同一個(gè)直流電源，在不同部分的電流流過(guò)公共地電阻時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電壓降，而電壓降是具有干擾作用的，就形成了地線干擾。

3.來(lái)自信號(hào)通道中的干擾

我們知道信號(hào)的傳輸距離一般都比較長(zhǎng)，而在這個(gè)過(guò)程中信號(hào)往往會(huì)很容易受到周圍環(huán)境的影響，對(duì)其產(chǎn)生比較強(qiáng)的干擾，致使信號(hào)失真，從而影響了電子電路設(shè)備的正常工作

四．電磁干擾的抑制方法

我們知道電磁干擾是有很大的危害性的，不僅僅是對(duì)一些電子設(shè)備產(chǎn)生影響，使之不能正常的工作，時(shí)期穩(wěn)定性下降，所以提高對(duì)電磁干擾的抵抗能力顯得十分重要。以下就介紹幾種常見(jiàn)的電磁干擾抑制方法。

1.電源干擾的抑制

（1）為了抑制電網(wǎng)干擾我們可以有以下方法：

①我們可以在電源的變壓器加屏蔽層

②在電源輸入端加設(shè)電磁干擾濾波器

（2）為了抑制整流電源紋波干擾，首先必須設(shè)計(jì)一個(gè)穩(wěn)壓電源。但有時(shí), 盡管穩(wěn)壓電源質(zhì)量較高, 電子電路仍然不能正常工作, 其中原因之一, 可能是整流電源輸出端到放大電路輸入端的連線較長(zhǎng), 如超過(guò)20cm 時(shí), 電子電路的前置放大器即應(yīng)加濾波電路。

（3）為了抑制電源寄生耦合干擾，我們可以在多級(jí)共用整流電源的場(chǎng)合加設(shè)去耦濾波電路。

2.雜散電磁場(chǎng)干擾的抑制電子電路周圍總是存在著一些雜散電磁場(chǎng), 它極易通過(guò)放大器的輸入級(jí)或某些電容、電感形成對(duì)電子設(shè)備的干擾, 可采用以下辦法加以抑制。

（1）合理布局減小干擾布局不合理時(shí), 也易引進(jìn)干擾, 可通過(guò)合理布局來(lái)減小干擾。

（2）采用電磁屏蔽技術(shù)減小干擾屏蔽分靜電屏蔽和磁屏蔽兩種,它可以有效地將干擾源與擾部件隔離開(kāi)來(lái)。靜電屏蔽應(yīng)采用高導(dǎo)電率材料, 如用銅或鋁制作, 比用鐵制作效果好。磁屏蔽應(yīng)采用高導(dǎo)磁材料, 如用鐵氧體、坡莫合金等制作。

①靜電屏蔽。靜電屏蔽措施, 可采用屏蔽板或屏蔽罩。注意靜電屏蔽時(shí)其屏蔽板或屏蔽罩必須有良好的接地。

②磁屏蔽。磁屏蔽的屏蔽原理是, 將擾部件置于屏蔽罩中, 使干擾磁力線不進(jìn)入擾部件。

③屏蔽線。對(duì)于一些信號(hào)傳輸線不可能將其置于屏蔽罩中, 可以采用屏蔽線。注意屏蔽線的兩端必須有良好的接地。

（3）采用光電隔離技術(shù)減小干擾電子電路設(shè)計(jì)中經(jīng)常需要將一些傳感器得到的電信號(hào)輸送到放大器, 為防止信號(hào)傳輸中的干擾可采用光電隔離技術(shù)。光電耦合器的類型可根據(jù)實(shí)際信號(hào)情況選擇。

3.接地干擾的抑制接地是抑制和防止干擾的重要措施。良好的接地可以減小或避免電路相互間的干擾。原則是模擬與數(shù)字接地應(yīng)分離, 減小地線阻抗、選擇合適的接地方式等。

五．結(jié)束語(yǔ)

我們知道，可以說(shuō)電磁干擾是普片存在的，而且電磁干擾具有很強(qiáng)的危害性，不管是對(duì)電子設(shè)備的危害性，還是對(duì)工作人員的危害性，這些都會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。所以我們必須要重視這一點(diǎn)。在實(shí)際的工作中，我們必須提高電子電路的抗干擾能力，如果電子電路的抗干擾能力不夠的話，那么會(huì)使電子設(shè)備的系統(tǒng)可靠性極大的降低，即使其他的設(shè)計(jì)符合規(guī)定，只要其抗干擾能力不夠，那么它也是無(wú)法正常工作的。所以在進(jìn)行電子電路設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮這個(gè)方面，重視這個(gè)問(wèn)題的嚴(yán)重性，并且在實(shí)際的工作中，也要不斷地對(duì)其設(shè)計(jì)方法探討研究，不斷地增加經(jīng)驗(yàn)，不斷的改進(jìn)，只有這樣才能使電子電路的設(shè)計(jì)更加的科學(xué)合理。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂俊霞Lv Junxia 電子電路的抗干擾方法與技術(shù)[期刊論文] 《印制電路信息》 -2006年8期

[2]李曉海 電子電路的抗干擾技術(shù)探析 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 -2012年9期

[3]蔣偉麗Jiang Weili 淺談電子抗干擾技術(shù) 期淺談電子電路的抗干擾技術(shù) [期刊論文] 《麗水學(xué)院學(xué)報(bào)》 -2007年2期

[4]郭寶山周勤榮 淺談電子電路的抗干擾設(shè)計(jì) [期刊論文] 《山西電子技術(shù)》 -2011年5期

[5]淺析電子電路的抗干擾措施 [期刊論文] 《南北橋》 -2008年7期高玉榮管志剛

篇（2）

1.引言

碼分多址（code division multiple acce-ss，CDMA）系統(tǒng)作為一個(gè)自干擾系統(tǒng)，它存在的多址干擾（Multiple Access Inter-ference，MAI）是限制CDMA系統(tǒng)容量和性能的主要因素。在抗MAI方面，近年的研究主要提出了多用戶檢測(cè)、擴(kuò)頻碼設(shè)計(jì)和智能天線技術(shù)[1]。其中多用戶檢測(cè)和智能天線技術(shù)在對(duì)抗MAI方面效果較突出[2]。然而現(xiàn)有的多用戶檢測(cè)只在消除小區(qū)內(nèi)干擾方面取得了較好的效果，而小區(qū)間的干擾問(wèn)題沒(méi)有解決，智能天線技術(shù)很好的解決了這一問(wèn)題。因此，本文主要探討基于智能天線與多用戶檢測(cè)技術(shù)的聯(lián)合抗干擾技術(shù)。

2.聯(lián)合抗干擾模型

智能天線分為圓陣和線陣兩大類。圓陣與線陣相比，能提供俯仰角的估計(jì)，不僅能在水平面內(nèi)全向掃描，也能產(chǎn)生最大值指向陣面法線方向的單波束方向圖進(jìn)行全向波束賦形，直接對(duì)準(zhǔn)用戶的接收端，還能通過(guò)自動(dòng)調(diào)整各個(gè)陣元的加權(quán)因子，來(lái)控制其方向圖。故論文以圓陣天線作為接收端的接收天線，以消除小區(qū)間干擾。

圓陣天線的陣因子為：

（1）

其中，An為激勵(lì)電流的幅值，在此為一定值，所以討論陣因子時(shí)它不作考慮。

是第n個(gè)單元的角位置，an為激勵(lì)電流的相位，為了方便下面的討論，這里我們假設(shè)an=0。

則由式（1）得：

（2）

（3）

式中：

，

天線的陣因子為：，，wi為各天線單元加權(quán)值。

陣列天線實(shí)質(zhì)上是一個(gè)空域?yàn)V波器，但對(duì)小區(qū)內(nèi)存在的干擾并無(wú)明顯改善。因此，論文同時(shí)引入能有效消除小區(qū)內(nèi)干擾的多用戶檢測(cè)技術(shù)。

為了與圓陣天線合理匹配，減小系統(tǒng)復(fù)雜度并減小背景噪聲，我們選擇了多用戶檢測(cè)中的線性變換方式的最小均方誤差檢測(cè)（MMSE）。

其基本思想是使第k個(gè)用戶發(fā)送的信號(hào)與估計(jì)值的均誤方差值最小。為了使接收端信號(hào)的判決比特與發(fā)送端傳輸比特bk之間的均方誤差最小，現(xiàn)定義第k個(gè)用戶的線性變換函數(shù)wk，滿足：

（4）

令，K*K階的矩陣表示K個(gè)用戶之間的線性變換矩陣，則MMSE準(zhǔn)則下的線性檢測(cè)問(wèn)題轉(zhuǎn)換為：

（5）

要求矩陣W以滿足上式，則令：

可以解得最小均誤方差準(zhǔn)則下的線性變換矩陣：

（6）

因此，MMSE線性檢測(cè)器后的判決輸出為：

（7）

3.仿真

利用Matlab進(jìn)行仿真。聯(lián)合抗干擾模型分為圓環(huán)陣列天線與MMSE檢測(cè)兩個(gè)部分。首先，在不考慮系統(tǒng)中所有用戶的地理位置分布情況下，選擇采用圓陣天線作為接收天線和不采用兩種設(shè)置，設(shè)載波波長(zhǎng)為，陣元間距d為載波波長(zhǎng)的二分之一，即。圓環(huán)陣列天線的陣元數(shù)設(shè)為8，方位角為（-90o，90o），仰角為（0o，90o）。兩種設(shè)置在天線接收信號(hào)后都采用MMSE最小均方誤差法對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行判決。結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知，只有MMSE檢測(cè)的CDMA系統(tǒng)，信噪比從0dB達(dá)到8dB的這一過(guò)程中，誤碼率性能有所改善，但不明顯。而引合抗干擾的CDMA系統(tǒng)，誤碼率性能已經(jīng)大大下降，達(dá)到一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。

圖1 聯(lián)合抗干擾引入前后CDMA系統(tǒng)誤碼率

和信噪比關(guān)系圖

4.結(jié)論

論文論述了基于圓陣天線與MMSE檢測(cè)的聯(lián)合抗干擾技術(shù)。提出了使用八陣元圓環(huán)陣列天線作為接收天線，以MMSE檢測(cè)作為檢測(cè)算法的聯(lián)合抗干擾模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，引合抗干擾后，系統(tǒng)的誤碼率性能明顯改善，系統(tǒng)容量從而得到了提升。

參考文獻(xiàn)

[1]Guerci J.R.，Driscoll T.，Hannigan R.，etc..Next Generation Affordable Smart Antennas[J].Microwave Journal，2014，57（1）：24-40.

篇（3）

1.引言

現(xiàn)代社會(huì)是信息化的社會(huì)，人們的主要交流和溝通都是通過(guò)對(duì)信息的傳遞、處理而進(jìn)行的。傳感器就是人們從自然界獲取各種相應(yīng)外界信息的方式，能夠?qū)⑾鄳?yīng)的需要采集的信息轉(zhuǎn)換成為控制芯片能夠識(shí)別的電流或者電壓等信號(hào)，在現(xiàn)代的控制測(cè)量系統(tǒng)中具有不可缺少的作用。

本論文主要介紹的是電渦流式位移傳感器。電渦流式位移傳感器屬于電感式位移傳感器的一種，是基于電渦流效應(yīng)而工作的傳感器，具有很多優(yōu)點(diǎn)：高分辨率、高可靠性、較寬的頻率響應(yīng)以及較高的靈敏度等等。

該傳感器還具有很強(qiáng)的抗干擾能力，相比而言，傳統(tǒng)的傳感器具有非線性誤差，要求工作環(huán)境恒定或者價(jià)格較高[1]。

2.電渦流式微位移傳感器

2.1 傳感器發(fā)展歷程

國(guó)外在工業(yè)化的過(guò)程中，逐漸將傳感器廣泛應(yīng)用在各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，在航天和軍事領(lǐng)域也有十分領(lǐng)先的傳感器應(yīng)用。之后伴隨各個(gè)國(guó)家的機(jī)械、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等信息產(chǎn)業(yè)如日中天，歐美國(guó)家以及亞洲的日本都對(duì)世界的傳感器具有相當(dāng)重要的影響。

我國(guó)主要是在1960年開(kāi)始對(duì)傳感器進(jìn)行開(kāi)發(fā)工作。國(guó)家組織大批科研人員對(duì)其進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)，并實(shí)施了“八五”、“九五”等國(guó)家計(jì)劃，使得其取得了十分矚目的應(yīng)用成就。然而我們也應(yīng)該清醒地意識(shí)到，我國(guó)在傳感器的基礎(chǔ)制造工藝等方面還不能和發(fā)達(dá)國(guó)家相提并論，許多核心技術(shù)以及芯片都要進(jìn)口。與此同時(shí)，我們的傳感器在國(guó)際上沒(méi)有太大競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品研發(fā)和更新速度很低，缺少實(shí)用創(chuàng)新性[2]。

2.2 傳統(tǒng)傳感器缺點(diǎn)

以往的傳感器和電渦流位移傳感器比起來(lái)，具有以下幾個(gè)方面的嚴(yán)重不足：

（1）輸入一輸出特性存在非線性且隨時(shí)間而漂移；

（2）環(huán)境會(huì)干擾參數(shù)，使得測(cè)量結(jié)果發(fā)生漂移；

（3）因結(jié)構(gòu)尺寸大，而時(shí)間響應(yīng)特別差；

（4）易受噪聲干擾、信噪比低；

（5）靈敏度或者分辨率不夠理想。

2.3 電渦流式微位移傳感器

本論文所要介紹的電渦流位移傳感器，其工作原理是利用了渦流效應(yīng)。該類型的傳感器，通過(guò)渦流效應(yīng)使相應(yīng)的位移的變化，轉(zhuǎn)換成線圈的阻抗值變化；之后利用特定的電路將線圈阻抗值變化轉(zhuǎn)換成為電壓的變化，再進(jìn)行檢測(cè)和輸出，根據(jù)相應(yīng)的公式或者經(jīng)驗(yàn)，能夠還原成位移信息。這種傳感器具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如具有很高的靈敏度、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)以及及時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。該傳感器廣泛應(yīng)用在測(cè)量振動(dòng)和位移等信息量上。大體上輸出的電壓信號(hào)與位移的變化量是線性的關(guān)系，公式是ΔS=K?ΔV。其中K是系統(tǒng)的比例常數(shù)，在不同的傳感器中根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同是不一樣的。

2.4 電渦流式位移傳感器測(cè)量原理

公式能夠精確描述該原理。我們根據(jù)公式可以得知，在其他條件不變的情況下，Z（線圈的阻抗）與S一一對(duì)應(yīng)。電渦流傳感器測(cè)量位移的原理就是基于此公式，在特定的信號(hào)激勵(lì)過(guò)程中，傳感器會(huì)依據(jù)位移變化而產(chǎn)生電壓的變化。

3.測(cè)量系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

3.1 主控芯片

本論文設(shè)計(jì)的電渦流微位移傳感器使用的主控芯片是AT89S52單片機(jī)。MSC-51單片機(jī)是八位的非常實(shí)用的單片機(jī)。本論文所使用的AT89S52單片機(jī)就是基于這款單片機(jī)的。MSC-51單片機(jī)的基本架構(gòu)被ATMEL公司購(gòu)買，繼而在其基本內(nèi)核的基礎(chǔ)上加入了許多新的功能，同時(shí)擴(kuò)展了芯片的容量以及加入flash閃存等等。51內(nèi)核的單片機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)，因此無(wú)論是在工業(yè)上還是在一些電子產(chǎn)品上應(yīng)用都很多。全球也有許多大公司對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展，加入新的功能。即使是在今天，51單片機(jī)仍然在控制系統(tǒng)中占據(jù)很大市場(chǎng)[4]。

下面對(duì)本論文所使用的單片機(jī)作簡(jiǎn)要介紹。AT89S52單片機(jī)具有最大能夠支持的64K外部存儲(chǔ)擴(kuò)展，同時(shí)還具有8K字節(jié)的Flash空間。該單片機(jī)具有4組I/O口，分別是從P0到P3，同時(shí)每組端口具有8個(gè)引腳。每個(gè)引腳除了能夠作為普通的輸入和輸出端口外，還具有其它功能，也就是我們通常所說(shuō)的引腳復(fù)用。其還具有斷電保護(hù)、看門口、計(jì)時(shí)器和定時(shí)器。51單片機(jī)一般的工作電壓是5V。

3.2 顯示模塊

本論文設(shè)計(jì)的LCD1602電路，該液晶模塊能夠顯示2行*16列的字符，相對(duì)于數(shù)碼管而言，顯示更加靈活多變。該液晶模塊用來(lái)顯示其測(cè)量處理后的數(shù)據(jù)。

4.測(cè)量系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

本論文的主程序循環(huán)采集電量的變化，并實(shí)時(shí)顯示在液晶模塊上。系統(tǒng)軟件是指完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的軟件。為了提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性，在編寫系統(tǒng)應(yīng)用軟件時(shí)，主要考慮以下兩方面：

（1）提高系統(tǒng)抗干擾性能。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不可避免的有各種抗干擾因素。因此本系統(tǒng)除了在硬件上硬件復(fù)位和加電容濾波外。在軟件上，采用了指令冗余技術(shù)、延時(shí)消抖技術(shù)以及對(duì)位移大小采樣值進(jìn)行中值濾波的數(shù)字濾波方法，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

（2）采用模塊化編程。將系統(tǒng)的應(yīng)用程序分為若干個(gè)功能模塊，這些模塊可以任意更改而不影響程序的其余部分，將各個(gè)功能模塊程序調(diào)通后，再把各個(gè)功能模塊結(jié)合起進(jìn)行聯(lián)調(diào)，這大大減少了調(diào)試時(shí)間，提高了程序的通用性，方便程序的修改和檢查。

5.總結(jié)

電渦流位移傳感器是一種基于電渦流效應(yīng)的傳感器，能夠?qū)⑽灰频淖兓D(zhuǎn)換成電量的變化。本論文主要介紹了傳統(tǒng)傳感器的發(fā)展歷程，進(jìn)而介紹了電渦流式微位移傳感器的測(cè)量原理和優(yōu)勢(shì)，并基于單片機(jī)設(shè)計(jì)了測(cè)量系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]譚祖根，汪樂(lè)宇.電渦流檢測(cè)技術(shù)[M].北京：原子能出版社，1986.

篇（4）

中圖分類號(hào)：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）14-0300-01

引言

中國(guó)的電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，覆蓋到城鄉(xiāng)各個(gè)地區(qū)。為了提高電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，漏電斷路器作為供電系統(tǒng)終端設(shè)備不僅使用量增加，而且產(chǎn)品的品種也是多種多樣。對(duì)漏電斷路器的安全可靠性以及電磁兼容性進(jìn)行研究是非常必要的。

一、漏電斷路器的運(yùn)行可靠性實(shí)驗(yàn)

（一）漏電斷路器的運(yùn)行可靠性問(wèn)題

漏電斷路器的選型需要參考過(guò)載特性，要求其額定電流要能夠滿足過(guò)載特性保護(hù)需求。漏電斷路器多會(huì)采用電子開(kāi)關(guān)，晶閘管截止的時(shí)候，晶閘管的兩端會(huì)加載電壓，脫扣線圈僅就可以起到扼流線圈的作用。如果脫扣線圈的兩端由很小的電壓，就無(wú)法將鐵心帶動(dòng)起來(lái)，此時(shí)漏電斷路器就不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作。當(dāng)晶閘管被導(dǎo)通之后，電磁脫扣線圈上的電壓增加，就會(huì)有強(qiáng)大的吸力，漏電斷絕路器就會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作。

如果漏電斷路器無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的效果，主要是由于兩種情況所造成的：其一，是由于舸┑紀(jì)ㄏ窒蠖導(dǎo)致的漏電斷路器無(wú)法合上，就必然會(huì)引發(fā)安全事故；其二，漏電斷路器已經(jīng)損壞，使其保護(hù)功能無(wú)法正常運(yùn)行，必然會(huì)產(chǎn)生安全事故。這兩種情況的存在，都會(huì)導(dǎo)致人觸電，直接危及到人的生命安全。

（二）提高漏電斷路器運(yùn)行可靠性的處置方案

漏電斷路器在生產(chǎn)的過(guò)程中，往往對(duì)線路板的老化問(wèn)題加以重視，卻沒(méi)有重視電子元器件的老化問(wèn)題。在對(duì)斷路器進(jìn)行生產(chǎn)的過(guò)程中，需要關(guān)注整機(jī)老化的現(xiàn)象，因此，要頻繁地對(duì)漏電斷路器的按鈕進(jìn)行脫扣操作，對(duì)每一個(gè)部件的穩(wěn)定性都要予以驗(yàn)證，特別是線路板的晶閘管以及電磁脫器的線圈，都要通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)其性能進(jìn)行驗(yàn)證，要求漏電斷路器老化的時(shí)候也能夠保證運(yùn)行穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生故障。當(dāng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行定型之后，就要對(duì)整機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，采用抽樣的方式就可以獲得良好的檢測(cè)效果。當(dāng)檢測(cè)出問(wèn)題之后，就可以及時(shí)采取措施具有針對(duì)性地處理。由此可以對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量予以有效控制。在強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制的基礎(chǔ)上，還要做好市場(chǎng)調(diào)研工作，對(duì)產(chǎn)品的老化情況以及用戶的反饋信息進(jìn)行收集、分析，以通過(guò)采取技術(shù)手段對(duì)產(chǎn)品進(jìn)一步完善。如果僅僅采取抽樣檢查的方法是不夠的。當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后，就要采用模擬用戶使用的方法對(duì)產(chǎn)品的各項(xiàng)性能進(jìn)行驗(yàn)證，將影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素查找出來(lái)，采取相應(yīng)的技術(shù)措施對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)生的質(zhì)量問(wèn)題予以解決。通過(guò)對(duì)多臺(tái)漏電斷路器產(chǎn)品進(jìn)行整機(jī)老化試驗(yàn)之后，就可以發(fā)現(xiàn)其過(guò)早老化的根源主要是由于晶閘管損壞，當(dāng)電流超過(guò)其可以承受的電流的時(shí)候，就會(huì)過(guò)早損壞，由此而對(duì)提高漏電斷路器的質(zhì)量造成不良影響。

二、對(duì)漏電斷路器采用電磁兼容性試驗(yàn)以及處置方案

（一）漏電斷路器采用電磁兼容性試驗(yàn)

漏電斷路器處于運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候，就會(huì)有零位飄移的現(xiàn)象產(chǎn)生，很難保證不會(huì)存在漏電流的問(wèn)題。如果產(chǎn)生的零位飄移處于規(guī)定范圍以內(nèi)是被允許的，不會(huì)對(duì)漏電斷路器的運(yùn)行產(chǎn)生影響。如果零位飄移超出了規(guī)定的范圍，就需要加以注意。對(duì)漏電斷路器進(jìn)行試驗(yàn)，主要為靜電快速瞬變脈沖群抗擾度和靜電放電抗擾度的試驗(yàn)。當(dāng)進(jìn)行浪涌電流和振鈴波試驗(yàn)的過(guò)程中，由于無(wú)法保證漏電斷路器運(yùn)行的可靠性，就會(huì)導(dǎo)致誤動(dòng)作產(chǎn)生。

（二）漏電斷路器電磁兼容性的處置方案

其一，分立元件線路板對(duì)漏電斷路器電磁兼容性具有一定的影響。分立元件線路板上的穩(wěn)壓二極管對(duì)浪涌電流試驗(yàn)起到了決定性的作用。浪涌電流試驗(yàn)就是測(cè)定浪涌電流下漏電斷路器的性能。在進(jìn)行試驗(yàn)的過(guò)程中，所采用的是模擬浪涌漏電流的試驗(yàn)，在零序電流互感器的兩端分別安裝有電容器、電阻以及穩(wěn)壓二極管，當(dāng)電流互感器對(duì)非常高的電流信號(hào)有所感應(yīng)的時(shí)候，高電流信號(hào)就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，可以起到一定的穩(wěn)壓作用。所以，穩(wěn)壓二極管對(duì)實(shí)驗(yàn)的效果具有一定的影響性。如果穩(wěn)壓二極管的功率非常小，就容易擊穿穩(wěn)壓管。在對(duì)穩(wěn)壓管進(jìn)行選擇的時(shí)候，由于芯片的規(guī)格是不同的，僅僅從穩(wěn)壓管的外觀而言，對(duì)其運(yùn)行功率是無(wú)法做出準(zhǔn)確判斷的，因此需要選擇大芯片。試驗(yàn)的過(guò)程中，穩(wěn)壓管多數(shù)會(huì)被擊穿，就必然會(huì)導(dǎo)致浪涌電流試驗(yàn)無(wú)法順利進(jìn)行。因此，要注意穩(wěn)壓管的選擇。

晶閘管控制極發(fā)揮著抗干擾的作用。通過(guò)對(duì)剩余的額定電流進(jìn)行整定之后，可以保證剩余電流動(dòng)作的分段時(shí)間與規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)相符合。諧波是重要的干擾信號(hào)，其充電的時(shí)間和放電的時(shí)間都非常長(zhǎng)，可以對(duì)抗干擾信號(hào)進(jìn)行規(guī)避。因此，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要根據(jù)額定剩余電流動(dòng)作的時(shí)候的分?jǐn)鄷r(shí)間選擇電容，以保證試驗(yàn)的可靠運(yùn)行。做好元器件的選擇是保證電磁兼容性發(fā)揮的關(guān)鍵。在對(duì)線路板進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要盡量避免寄生電容。

其二，分析集成電路線路板，了解集成漏電斷路器所存在的缺陷。對(duì)漏電斷路器的性能進(jìn)行試驗(yàn)中，由于射頻電磁場(chǎng)輻射的抗擾度不足，就使得試驗(yàn)難以順利展開(kāi)。在進(jìn)行閃流抗干擾試驗(yàn)的過(guò)程中，由于有很多的干擾源存在，就會(huì)由于負(fù)載過(guò)多而引發(fā)誤動(dòng)作。在試驗(yàn)的過(guò)程中，主要是使用對(duì)講機(jī)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，可以明確，漏電專用芯片時(shí)候具有良好的抗干擾性對(duì)漏電斷路器的使用質(zhì)量至關(guān)重要。對(duì)于抗射頻干擾試驗(yàn)使用對(duì)講機(jī)進(jìn)行模擬上存在爭(zhēng)議，由于其具有強(qiáng)電磁輻射，采用這種模擬的方法是存在一定的合理性的。

圖1為針對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的電路漏電斷路器的原理圖。其中的R3和R4、VD5和VD6、C6和C7都是基于原有的線路板而設(shè)計(jì)的抗干擾電路，VD5和VD6是對(duì)二極管起到了一定的保護(hù)作用，C6和C7都是瓷片電容，即使用特質(zhì)的陶瓷材料為介質(zhì)，之后在陶瓷的表面圖上一層金屬薄膜，由此為電極發(fā)揮電容器的作用。R3和R4都是電阻。這種設(shè)計(jì)的抗干擾電路可以穩(wěn)定電壓信號(hào)，有效地過(guò)濾諧波，即便漏電斷路器是在不良環(huán)境中運(yùn)行，也可以防止誤動(dòng)作發(fā)生。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，針對(duì)漏電斷路器的使用性能進(jìn)行研究，可以對(duì)其優(yōu)勢(shì)以及弱點(diǎn)充分了解，對(duì)避免誤動(dòng)作，排除觸電安全隱患具有可參考價(jià)值，對(duì)提高供電質(zhì)量具有重要的作用。

參考文獻(xiàn)

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篇（5）

二、單片機(jī)開(kāi)發(fā)中的幾個(gè)基本技巧

在單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)中，代碼的使用效率問(wèn)題、單片機(jī)抗干擾性和可靠性等問(wèn)題仍困擾著。現(xiàn)歸納出單片機(jī)開(kāi)發(fā)中應(yīng)掌握的幾個(gè)基本技巧。

1、如何減少程序中的bug。對(duì)于如何減少程序的bug，應(yīng)該先考慮系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)考慮的超范圍管理參數(shù)如下。物理參數(shù)：這些參數(shù)主要是系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)，它包括激勵(lì)參數(shù)、采集處理中的運(yùn)行參數(shù)和處理結(jié)束的結(jié)果參數(shù)。資源參數(shù)：這些參數(shù)主要是系統(tǒng)中的電路、器件、功能單元的資源，如記憶體容量、存儲(chǔ)單元長(zhǎng)度、堆疊深度。應(yīng)用參數(shù)：這些應(yīng)用參數(shù)常表現(xiàn)為一些單片機(jī)、功能單元的應(yīng)用條件。過(guò)程參數(shù)：指系統(tǒng)運(yùn)行中的有序變化的參數(shù)。

2、如何提高C語(yǔ)言編程代碼的效率。用C語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)程序設(shè)計(jì)是單片機(jī)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的必然趨勢(shì)。如果使用C編程時(shí)，要達(dá)到最高的效率，最好熟悉所使用的C編譯器。先試驗(yàn)一下每條C語(yǔ)言編譯以后對(duì)應(yīng)的匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句行數(shù)，這樣就可以很明確的知道效率。在今后編程的時(shí)候，使用編譯效率最高的語(yǔ)句。各家的C編譯器都會(huì)有一定的差異，故編譯效率也會(huì)有所不同，優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)C編譯器代碼長(zhǎng)度和執(zhí)行時(shí)間僅比以匯編語(yǔ)言編寫的同樣功能程度長(zhǎng)5-20％。對(duì)于復(fù)雜而開(kāi)發(fā)時(shí)間緊的項(xiàng)目時(shí)，可以采用C語(yǔ)言，但前提是要求你對(duì)該MCU系統(tǒng)的C語(yǔ)言和C編譯器非常熟悉，特別要注意該C編譯系統(tǒng)所能支持的數(shù)據(jù)類型和算法。雖然C語(yǔ)言是最普遍的一種高級(jí)語(yǔ)言，但由于不同的MCU廠家其C語(yǔ)言編譯系統(tǒng)是有所差別的，特別是在一些特殊功能模塊的操作上。所以如果對(duì)這些特性不了解，那么調(diào)試起來(lái)問(wèn)題就會(huì)很多，反而導(dǎo)致執(zhí)行效率低于匯編語(yǔ)言。

3、如何解決單片機(jī)的抗干擾性問(wèn)題。防止干擾最有效的方法是去除干擾源、隔斷干擾路徑，但往往很難做到，所以只能看單片機(jī)抗干擾能力夠不夠強(qiáng)了。在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力的同時(shí)，軟件抗干擾以其設(shè)計(jì)靈活、節(jié)省硬件資源、可靠性好越來(lái)越受到重視。單片機(jī)干擾最常見(jiàn)的現(xiàn)象就是復(fù)位；至于程序跑飛，其實(shí)也可以用軟件陷阱和看門狗將程序拉回到復(fù)位狀態(tài)；所以單片機(jī)軟件抗干擾最重要的是處理好復(fù)位狀態(tài)。一般單片機(jī)都會(huì)有一些標(biāo)志寄存器，可以用來(lái)判斷復(fù)位原因；另外你也可以自己在RAM中埋一些標(biāo)志。在每次程序復(fù)位時(shí)，通過(guò)判斷這些標(biāo)志，可以判斷出不同的復(fù)位原因；還可以根據(jù)不同的標(biāo)志直接跳到相應(yīng)的程序。這樣可以使程序運(yùn)行有連續(xù)性，用戶在使用時(shí)也不會(huì)察覺(jué)到程序被重新復(fù)位過(guò)。

4、如何測(cè)試單片機(jī)系統(tǒng)的可靠性。當(dāng)一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成，對(duì)于不同的單片機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品會(huì)有不同的測(cè)試項(xiàng)目和方法，但是有一些是必須測(cè)試的：測(cè)試單片機(jī)軟件功能的完善性；上電、掉電測(cè)試；老化測(cè)試；ESD和EFT等測(cè)試。有時(shí)候，我們還可以模擬人為使用中，可能發(fā)生的破壞情況。例如用人體或者衣服織物故意摩擦單片機(jī)系統(tǒng)的接觸端口，由此測(cè)試抗靜電的能力。用大功率電鉆靠近單片機(jī)系統(tǒng)工作，由此測(cè)試抗電磁干擾能力等。

綜上所述，單片機(jī)已成為計(jì)算機(jī)發(fā)展和應(yīng)用的一個(gè)重要方面，單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。此外在開(kāi)發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中我們更要掌握技巧，提高效率，以便于發(fā)揮它更加廣闊的用途。

參考文獻(xiàn)：

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[2]蔡美琴等.MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用.北京：高等教育出版社，1992

篇（6）

中圖分類號(hào)：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2015）05-0000-00

1 引言

壓力傳感器在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用比較廣泛，其信號(hào)調(diào)理電路通過(guò)對(duì)信號(hào)的調(diào)節(jié)變換，使信號(hào)達(dá)到后續(xù)電路的接收要求。電路的誤差控制、抗干擾技術(shù)對(duì)電路的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，電路的穩(wěn)定性直接關(guān)系到單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和產(chǎn)品的實(shí)用性。

本論文的信號(hào)調(diào)理電路主要用于電子稱等衡器的前端信號(hào)處理，量程0―5Kg，其最大允許誤差±1.5e（分度值e=2g）。本論文從誤差分析，力傳感器的選定和放大電路的設(shè)計(jì)三個(gè)方面闡述該電路設(shè)計(jì)思路。

2硬件設(shè)計(jì)中誤差解決方法

降低電路元器件產(chǎn)生的噪聲、設(shè)置穩(wěn)壓電流源作傳感器專用電源，可保證傳感器輸出信號(hào)精度高，紋波小，穩(wěn)定可靠，選擇合適的傳感器。

由于組成電路的元件內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生一些噪聲，并且實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，噪聲的功率與輸入的電壓有直接的關(guān)系，而且會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的參數(shù)產(chǎn)生較大的影響。在試驗(yàn)中對(duì)電阻等噪聲較大的原件通過(guò)元件的噪聲參數(shù)建立模型來(lái)進(jìn)行系統(tǒng)分析。綜合考慮成本及噪聲性能，選擇噪聲較小的NE5532放大器電路，其相對(duì)噪聲比優(yōu)于同等價(jià)格的其他運(yùn)算放大器。

傳感器采用了N430-5kg應(yīng)變式壓力傳感器，量程0～5kg，靈敏度為1.0mV/N，體積小，易攜帶；額定輸出1.0±0.15mV/V，能夠滿足實(shí)驗(yàn)精度要求；并能夠使產(chǎn)品具有便攜性，力傳感器后接電橋的以減少溫漂，即電橋壓力傳感器的電橋電阻設(shè)為R1=R2=R3=R4=100Ω，差動(dòng)工作，應(yīng)變片使得電橋保持了平衡，使得電橋的輸出電壓與電阻變化有關(guān)，保持了一個(gè)即R1=R-R，R2=R+R，R3=R-R，R4=R+R，則電橋輸出為

3放大電路的分析與設(shè)計(jì)

整體電路設(shè)計(jì)如圖3-1所示，包含兩級(jí)放大電路，通過(guò)反饋設(shè)計(jì)提高了輸出的準(zhǔn)確性。第一級(jí)放大電路采用雙運(yùn)算放大器，此放大器小信號(hào)帶寬10MHZ，功率帶寬140KHZ，轉(zhuǎn)換速率9V/us，符合一般控制電路的設(shè)計(jì)要求。第二級(jí)放大電路采用二階低通濾波運(yùn)算放大電路。

通過(guò)使用Multisim 12.0仿真軟件中的函數(shù)發(fā)生器模擬在f0=10Hz下的濾波波形，其通帶最大衰減為4.165518dB，阻帶最大衰減為14.403186dB，其中R9和R11=R10//R12，由R12來(lái)確定放大倍數(shù)，算得Q=0.5，滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求。

由于在 Multisim12.0仿真軟件中，沒(méi)有直接的電荷源信號(hào)，考慮到電阻應(yīng)變式傳感器輸出為電壓信號(hào)，改變傳感器的應(yīng)變重量，在形式上是以電壓的形式輸出的。在電路分析時(shí)可以把傳感器看作一個(gè)電壓源，其輸出電壓在其電電路中將信號(hào)傳遞給放大電路。所以在模擬仿真中，采用了TL431ACD 保證模擬信號(hào)輸入端的穩(wěn)定性。

4 軟件設(shè)計(jì)中的誤差補(bǔ)償

采用延遲法進(jìn)行誤差補(bǔ)償，在系統(tǒng)中， 存在控制開(kāi)關(guān)的抖動(dòng)干擾。抑制這種噪聲方法就是通過(guò)延時(shí)， 讓接通或斷開(kāi)信號(hào)穩(wěn)定后系統(tǒng)再工作， 就可以避免抖動(dòng)干擾。

5 結(jié)語(yǔ)

本設(shè)計(jì)的放大電路的帶寬在890mHZ～123HZ，測(cè)得輸入為2.756mv時(shí)，輸出為217.177mv，放大倍數(shù)約100倍。整體上對(duì)各種誤差來(lái)源給以充分的估計(jì)，并針對(duì)不同的情況采取不同的技術(shù)措施，以提高系統(tǒng)的抗干擾能力，保證了系統(tǒng)的準(zhǔn)確、可靠。

參考文獻(xiàn)

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篇（7）

科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，促進(jìn)了電子設(shè)備的不斷提高，現(xiàn)在人們廣泛應(yīng)用電子設(shè)備，尤其智能手機(jī)的應(yīng)用，其用戶不斷增加，用電設(shè)備密度不斷增加，在空間應(yīng)用過(guò)程中，可能造成電磁環(huán)境的不斷惡化，電子設(shè)備之間可能造成干擾，影響電子設(shè)備的正常工作，必須提高電子設(shè)備之間的抗干擾性能，因此我們?cè)跀?shù)字電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，采用數(shù)字電路集成電路的方式進(jìn)行提高抗干擾性能，利用科技手段，不斷提升抗干擾能力，符合現(xiàn)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)。

1硬件抗干擾技術(shù)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

1.1安全接地技術(shù)

安全接地技術(shù)是一種常用的技術(shù)，把機(jī)殼接入大地，讓電量轉(zhuǎn)移到大地，減少電荷積累情況，減少因?yàn)殪o電等原因造成人與機(jī)械設(shè)備等受到安全影響。設(shè)備裝置在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，絕緣層可能出現(xiàn)破損等現(xiàn)象，就可能造成機(jī)殼帶帶電，這時(shí)候的電量是足夠大的，不能及時(shí)轉(zhuǎn)移，可能造成嚴(yán)重的后果，利用安全接地技術(shù)可以把多余電荷轉(zhuǎn)移出去，還能及時(shí)切斷電源等，對(duì)其安全性能起到保護(hù)作用。

1.2避雷擊接地技術(shù)

用電設(shè)備基本都需要采用避雷擊效果，一般通常采用避雷針，當(dāng)出現(xiàn)雷擊的情況下，可以進(jìn)行電荷的轉(zhuǎn)移，下雨天氣打雷時(shí)候，出現(xiàn)雷擊的情況是產(chǎn)生電荷的，一旦遇到用電設(shè)備等，瞬間可以產(chǎn)生大量的電荷，對(duì)周圍人和物產(chǎn)生損害現(xiàn)象，必須采用技術(shù)及時(shí)轉(zhuǎn)移電荷，減少對(duì)人的傷害，對(duì)用電設(shè)備也起到保護(hù)作用。

1.3屏蔽接地技術(shù)

屏蔽接地技術(shù)是一種常用的對(duì)用電設(shè)備的保護(hù)作用措施，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，也是設(shè)計(jì)人員經(jīng)常采用的方式，具有一定的應(yīng)用價(jià)值。屏蔽技術(shù)需要和接地技術(shù)配合使用，其屏蔽效果才能夠提升。像是靜電屏蔽技術(shù)。若是在帶正電導(dǎo)體周圍圍上完整的金屬屏蔽體，則于屏蔽體的內(nèi)側(cè)所獲取的負(fù)電荷將會(huì)等同于帶電導(dǎo)體，同時(shí)外側(cè)所存在的正電荷也和帶電導(dǎo)體等量，這就造成外側(cè)區(qū)域仍舊存在電場(chǎng)。若是對(duì)金屬屏蔽體進(jìn)行接地處理，那么外側(cè)的正電荷可能會(huì)流入大地之中，則可以消除外側(cè)區(qū)域的電場(chǎng)，也就是金屬屏蔽之中將會(huì)對(duì)正電導(dǎo)體的電場(chǎng)進(jìn)行屏蔽處理。屏蔽接地技術(shù)的應(yīng)用，在技術(shù)上起到革新作用，在應(yīng)用過(guò)程中，起到重要保護(hù)作用，具有一定現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。

2軟件抗干擾技術(shù)在數(shù)字電路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的應(yīng)用

2.1數(shù)字濾波技術(shù)

數(shù)字濾波技術(shù)是一種仿真技術(shù)，基于硬件設(shè)備的仿真技術(shù)，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不依賴硬件技術(shù)，只是通過(guò)模擬技術(shù)進(jìn)行設(shè)置，實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波。在具體應(yīng)用過(guò)程中，先借助于硬件技術(shù)進(jìn)行干擾技術(shù)的應(yīng)用，減少干擾性能，在具體通過(guò)軟件進(jìn)行有效的濾波，起到真正的數(shù)字濾波技術(shù)，減少抗干擾能力。數(shù)字濾波技術(shù)的方法有多種多樣，我們?cè)趹?yīng)用過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況，選擇適應(yīng)的數(shù)字濾波技術(shù)的處理方式，起到真正數(shù)字濾波作用，在數(shù)字電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，利用軟件技術(shù)進(jìn)行有效應(yīng)用，是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的重要步驟。

2.2軟件“看門狗”的使用

軟件程序在應(yīng)用過(guò)程中，往往容易出現(xiàn)死循環(huán)等現(xiàn)象，在數(shù)字電路設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者要考慮這方面問(wèn)題，采用“看門狗”技術(shù)，防治程序死循環(huán)現(xiàn)象發(fā)生。硬件看門狗就是一個(gè)定時(shí)器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行有效的監(jiān)控，合理的根據(jù)監(jiān)控情況進(jìn)行有效處理，起到看門狗的效果。

3實(shí)例論述

3.1通過(guò)硬軟件技術(shù)促使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)脫離死態(tài)

為了使干擾問(wèn)題得到及時(shí)的解決，在硬件方面可以使用一個(gè)硬件計(jì)時(shí)器，

3.2程序“跑飛”階段進(jìn)行數(shù)據(jù)保存的硬軟件辦法

由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在被強(qiáng)電磁干擾或影響之后，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之中正在正常運(yùn)行的程序或許會(huì)被打亂，進(jìn)而在內(nèi)存中出現(xiàn)轉(zhuǎn)移情況，同時(shí)這種轉(zhuǎn)移是不能被控制的，也就是發(fā)生“跑飛”情況。該問(wèn)題的出現(xiàn)或許會(huì)造成確保軟件正常運(yùn)行的重要參數(shù)被破壞、沖掉。通過(guò)硬軟件結(jié)合措施、方法的運(yùn)用，能夠在出現(xiàn)斷電事故或者是發(fā)生強(qiáng)干擾情況之后，使各重要參數(shù)得到保護(hù)，從而使系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或者是再恢復(fù)獲得可靠的保證。

參考文獻(xiàn)：

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篇（8）

 現(xiàn)代化工生產(chǎn)中，傳統(tǒng)的手動(dòng)操作已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能獲得好的控制品質(zhì)。目前，在電氣控制領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外普遍采用plc。特別是在高溫高壓、易燃易爆高危生產(chǎn)領(lǐng)域，plc以其在工業(yè)惡劣環(huán)境下仍能高可靠性工作，及抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)而獲得更為廣泛的使用。plc將電氣、儀表、控制這三電集于一體，可以方便、靈活地組合成各種不同規(guī)模和要求的控制系統(tǒng)，以適應(yīng)各種工業(yè)控制的需要。由于plc是專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)的，其結(jié)構(gòu)緊密、堅(jiān)固、體積小巧，是實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的理想控制設(shè)備。隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展，plc的制造成本不斷下降，而其功能卻大大增強(qiáng)。在先進(jìn)工業(yè)國(guó)家中plc已成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，應(yīng)用幾乎覆蓋了所有工業(yè)企業(yè)，日益躍居現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化三大支柱(plc,robot,cad/cam)的主導(dǎo)地位。 

 一、plc具有以下顯著特點(diǎn) 

 1.極高的可靠性 

 由于工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境條件遠(yuǎn)比通用計(jì)算機(jī)所處的環(huán)境差，因此要求plc具有很強(qiáng)的抗干擾能力，并且應(yīng)能在比較惡劣的運(yùn)行環(huán)境中(如高溫、過(guò)電壓、強(qiáng)電磁干擾和高濕度等)長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行。 

 2.使用方便 

 （1）操作方便：對(duì)plc的操作包括程序輸入的操作和程序更改的操作。大多數(shù)plc采用編程器進(jìn)行程序輸入和更改的操作。更改程序的操作也可直接根據(jù)所需的地址編號(hào)繼電器編號(hào)或接點(diǎn)號(hào)進(jìn)行搜索或順序?qū)ふ遥缓筮M(jìn)行更改。 

 （2）編程方便：plc有梯形圖、布爾助記符、功能表圖多種程序控制設(shè)計(jì)語(yǔ)言可供使用。 

 （3）維修方便：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)硬件和軟件的自診斷，維修人員可根據(jù)有關(guān)故障信號(hào)燈的指示和故障代碼的顯示，或通過(guò)編程器和crt屏幕的顯示，很快地找到故障所在的部位，為迅速排除故障和修復(fù)節(jié)省了時(shí)間。 

 3.靈活性高 

 plc的靈活性表現(xiàn)在下列三方面。 

 （1）編程的靈活性：plc采用的編程語(yǔ)言有梯形圖、布爾助記符、功能表圖、功能模塊圖等，只要掌握其中一種語(yǔ)言就可進(jìn)行編程。 

 （2）擴(kuò)展的靈活性：plc根據(jù)應(yīng)用的規(guī)模的不斷擴(kuò)展，它不僅可以通過(guò)增加輸入、輸出卡件增加點(diǎn)數(shù)，通過(guò)擴(kuò)展單元來(lái)擴(kuò)大容量和功能，也可通過(guò)多臺(tái)plc的通信來(lái)擴(kuò)大容量和功能。 

 （3）操作的靈活性：操作的靈活性指設(shè)計(jì)的工作量大大減少，編程的工作量和安裝施工的工作量大大減少，操作十分靈活方便，監(jiān)視和控制變得容易。 

 4.機(jī)電一體化 

 plc是專門為工業(yè)過(guò)程控制而設(shè)計(jì)的控制設(shè)備，它的體積大大減小，功能不斷完善，抗干擾性能增強(qiáng)，機(jī)械和電氣部件被有機(jī)地結(jié)合在一個(gè)設(shè)備內(nèi)，把儀表電子和計(jì)算機(jī)的功能綜合在一起。 

 二、plc應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題 

plc是一種用于工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化控制的設(shè)備，一般不需要采取什么措施，就可以直接在工業(yè)環(huán)境中使用。然而，盡管有如上所述的可靠性較高，抗干擾能力較強(qiáng)，但當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境過(guò)于惡劣，電磁干擾特別強(qiáng)烈，或安裝使用不當(dāng)，就可能造成程序錯(cuò)誤或運(yùn)算錯(cuò)誤，從而產(chǎn)生誤輸入并引起誤輸出，這將會(huì)造成設(shè)備的失控和誤動(dòng)作，從而不能保證plc的正常運(yùn)行。要提高plc控制系統(tǒng)可靠性，一方面要求plc生產(chǎn)廠家提高設(shè)備的抗干擾能力；另一方面，要求設(shè)計(jì)、安裝和使用維護(hù)中引起高度重視，多方配合才能完善解決問(wèn)題，有效地增強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾性能。因此在使用中應(yīng)注意以下問(wèn)題： 

 1.工作環(huán)境 

 （1）溫度 

plc要求環(huán)境溫度在0~55oc，安裝時(shí)不能放在發(fā)熱量大的元件下面，四周通風(fēng)散熱的空間應(yīng)足夠大。 

（2）濕度 

為了保證plc的絕緣性能，空氣的相對(duì)濕度應(yīng)小于85%（無(wú)凝露）。 

（3）震動(dòng) 

應(yīng)使plc遠(yuǎn)離強(qiáng)烈的震動(dòng)源，防止振動(dòng)頻率為10~55hz的頻繁或連續(xù)振動(dòng)。當(dāng)使用環(huán)境不可避免震動(dòng)時(shí)，必須采取減震措施，如采用減震膠等。 

 （4）空氣 

避免有腐蝕和易燃的氣體，例如氯化氫、硫化氫等。對(duì)于空氣中有較多粉塵或腐蝕性氣體的環(huán)境，可將plc安裝在封閉性較好的控制室或控制柜中。 

（5）電源 

plc對(duì)于電源線帶來(lái)的干擾具有一定的抵制能力。在可靠性要求很高或電源干擾特別嚴(yán)重的環(huán)境中，可以安裝一臺(tái)帶屏蔽層的隔離變壓器，以減少設(shè)備與地之間的干擾。一般plc都有直流24v輸出提供給輸入端，當(dāng)輸入端使用外接直流電源時(shí)，應(yīng)選用直流穩(wěn)壓電源。 

2.控制系統(tǒng)中干擾及其來(lái)源 

 （1）干擾源及一般分類 

影響plc控制系統(tǒng)的干擾源，大都產(chǎn)生在電流或電壓劇烈變化的部位，其原因是電流改變產(chǎn)生磁場(chǎng)，對(duì)設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射；磁場(chǎng)改變產(chǎn)生電流，電磁高速產(chǎn)生電磁波。通常電磁干擾按干擾模式不同，分為共模干擾和差模干擾。共模干擾是信號(hào)對(duì)地的電位差，共模電壓通過(guò)不對(duì)稱電路可轉(zhuǎn)換成差模電壓，直接影響測(cè)控信號(hào)，造成元器件損壞，這種共模干擾可為直流，亦可為交流。差模干擾是指作用于信號(hào)兩極間的干擾電壓，主要由空間電磁場(chǎng)在信號(hào)間耦合感應(yīng)及由不平衡電路轉(zhuǎn)換共模干擾所形成的電壓，這種干擾疊加在信號(hào)上，直接影響測(cè)量與控制精度。 

（2）plc系統(tǒng)中干擾的主要來(lái)源及途徑 

強(qiáng)電干擾 

plc系統(tǒng)的正常供電電源均由電網(wǎng)供電。由于電網(wǎng)覆蓋范圍廣，它將受到所有空間電磁干擾而在線路上感應(yīng)電壓。 

柜內(nèi)干擾 

控制柜內(nèi)的高壓電器，大的電感性負(fù)載，混亂的布線都容易對(duì)plc造成一定程度的干擾。 

來(lái)自信號(hào)線引入的干擾 

與plc控制系統(tǒng)連接的各類信號(hào)傳輸線，除了傳輸有效的各類信息之外，總會(huì)有外部干擾信號(hào)侵入。此干擾主要有兩種途徑：一是通過(guò)變送器供電電源或共用信號(hào)儀表的供電電源串入的電網(wǎng)干擾，這往往被忽視；二是信號(hào)線受空間電磁輻射感應(yīng)的干擾，即信號(hào)線上的外部感應(yīng)干擾，這是很嚴(yán)重的。由信號(hào)引入干擾會(huì)引起i/o信號(hào)工作異常和測(cè)量精度大大降低，嚴(yán)重時(shí)將引起元器件損傷。 

來(lái)自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾 

接地是提高電子設(shè)備電磁兼容性（emc）的有效手段之一。正確的接地，既能抑制電磁干擾的影響，又能抑制設(shè)備向外發(fā)出干擾；而錯(cuò)誤的接地，反而會(huì)引入嚴(yán)重的干擾信號(hào)，使plc系統(tǒng)將無(wú)法正常工作。 

來(lái)自plc系統(tǒng)內(nèi)部的干擾 

主要由系統(tǒng)內(nèi)部元器件及電路間的相互電磁輻射產(chǎn)生，如邏輯電路相互輻射及其對(duì)模擬電路的影響，模擬地與邏輯地的相互影響及元器件間的相互不匹配使用等。 

三、結(jié)束語(yǔ) 

plc控制系統(tǒng)中的干擾是一個(gè)十分復(fù)雜的問(wèn)題，因此在抗干擾設(shè)計(jì)中應(yīng)綜合考慮各方面的因素，合理有效地抑制抗干擾，才能夠使plc控制系統(tǒng)正常工作。隨著plc應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬，如何高效可靠的使用plc也成為其發(fā)展的重要因素。21世紀(jì)，plc會(huì)有更大的發(fā)展，產(chǎn)品的品種會(huì)更豐富、規(guī)格更齊全，plc作為自動(dòng)化控制網(wǎng)絡(luò)和國(guó)際通用網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，將在工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越大的作用。 

參考文獻(xiàn)： 

篇（9）

1．由于雷擊、斷路器操作和短路故障等引起的浪涌和高頻瞬變電壓或電流通過(guò)變（配）電所二次側(cè)進(jìn)入遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備，對(duì)設(shè)備正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾，嚴(yán)重還可損壞電路。2．由電磁繼電器的通斷引起的瞬變干擾，電壓幅值高，時(shí)間短、重復(fù)率高，相當(dāng)于一連串脈沖群。3．鐵路電力供電中，特別是現(xiàn)代高速鐵路對(duì)電力要求都比較高，一般都是幾路電源供電，母線投切轉(zhuǎn)換比較頻繁，振蕩波出現(xiàn)的次數(shù)較多。

（二）場(chǎng)的干擾

1．正常情況下的穩(wěn)態(tài)磁場(chǎng)和短路事故時(shí)的暫態(tài)磁場(chǎng)兩種，特別是短路事故時(shí)的磁場(chǎng)對(duì)顯示器等影響比較大。2．由于斷路器的操作或短路事故、雷擊等引起的脈沖磁場(chǎng)。3．變電所中的隔離開(kāi)關(guān)和高壓柜手車在操作時(shí)產(chǎn)生的阻尼振蕩瞬變過(guò)程，也產(chǎn)生一定的磁場(chǎng)。4．無(wú)線通信、對(duì)講機(jī)等輻射電磁場(chǎng)對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)終端會(huì)產(chǎn)生一定的干擾，鐵路中繼站通常會(huì)和通信站在一處，通信發(fā)射塔對(duì)中繼站電力遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備的干擾比較大。

（三）對(duì)通信線路的干擾

1．鐵路變電所遠(yuǎn)動(dòng)終端的數(shù)據(jù)由串口通信經(jīng)雙絞線進(jìn)入車站通信站，再經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)沿鐵通專用通信光纜送至電力遠(yuǎn)動(dòng)調(diào)度中心，遙信和遙控?cái)?shù)據(jù)在變電所到通信站的過(guò)程走的是電信號(hào)，由于變電所高低壓進(jìn)出線纜很多，遠(yuǎn)動(dòng)終端受的干擾比較大。2．中繼站一般距鐵路都比較近，列車通過(guò)時(shí)的振動(dòng)對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備有一定的干擾。

（四）繼電器本身原因

繼電器本身可能由于某種原因一次性未合到位而產(chǎn)生干擾的振動(dòng)信號(hào)，或負(fù)荷開(kāi)關(guān)、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等二次側(cè)產(chǎn)生振動(dòng)信號(hào)。

二、干擾對(duì)電力遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的影響

無(wú)論交流電源供電還是直流供電，電源與干擾源之間耦合通道都相對(duì)較多，很容易影響到遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備，包括要害的CPU；模擬量輸入受干擾，可能會(huì)造成采樣數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤，影響精度和計(jì)量的準(zhǔn)確性，還可能會(huì)引起微機(jī)保護(hù)誤動(dòng)、損壞遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備和微機(jī)保護(hù)部分元器件；開(kāi)關(guān)量輸入、輸出通道受干擾，可能會(huì)導(dǎo)致微機(jī)和遠(yuǎn)動(dòng)終端判斷錯(cuò)誤，遠(yuǎn)動(dòng)調(diào)試終端數(shù)據(jù)錯(cuò)誤遠(yuǎn)動(dòng)終端CPU受干擾會(huì)導(dǎo)致CPU工作不正常，無(wú)法正常工作，還可能會(huì)導(dǎo)致遠(yuǎn)動(dòng)終端程序受到破壞。

三、抗干擾設(shè)計(jì)分析

（一）屏蔽措施

1．高壓設(shè)備與遠(yuǎn)動(dòng)終端輸入、輸出采用有鎧裝（屏蔽層）的電纜，電纜鋼鎧兩端接地，這樣可以在很大程度上減小耦合感應(yīng)電壓。2．在選擇變電所和中繼站電力設(shè)備時(shí)盡量選設(shè)有專門屏蔽層的互感器，也有利于防止高頻干擾進(jìn)入遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備內(nèi)部。3．在遠(yuǎn)動(dòng)終端設(shè)備的輸入端子上對(duì)地接一耐高壓的小電容，可以有效抑制外部高頻干擾。

（二）系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)

1．一次系統(tǒng)接地主要是為了防雷、中性點(diǎn)接地、保護(hù)設(shè)備，合適的接地系統(tǒng)可以有效的保障設(shè)備安全運(yùn)行，對(duì)于斷路器柜接地處要增加接地扁鐵和接地極的數(shù)量，設(shè)備接地處增加增加接地網(wǎng)絡(luò)互接線，降低接地網(wǎng)中瞬變電位差，提高對(duì)二次設(shè)備的電磁兼容，減少對(duì)遠(yuǎn)動(dòng)終端的干擾。2.二次系統(tǒng)接地分為安全接地和工作接地，安全接地主要是為了避免工作人員因設(shè)備絕緣損壞或絕緣降低時(shí)，遭受觸電危險(xiǎn)和保證設(shè)備安全，將設(shè)備外殼接地，接地線采用多股銅軟線，導(dǎo)電性好、接地牢固可靠，安全接地網(wǎng)可以和一次設(shè)備的接地網(wǎng)相連；工作接地是為了給電子設(shè)備、微機(jī)控制系統(tǒng)和保護(hù)裝置一個(gè)電位基準(zhǔn)，保證其可靠運(yùn)行，防止地環(huán)流干擾。

3．由于高低壓柜本身都是多都是采用鍍鋅薄鋼板材料，本身也有屏蔽作用，將高低高柜都可靠接地。4．遠(yuǎn)動(dòng)終端微機(jī)電源地和數(shù)字地不與機(jī)殼外殼相連，這樣可以減小電源線同機(jī)殼之間的分布電容，提高抗共模干擾的能力，可明顯提高電力遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的安全性、可靠性。

（三）采取良好的隔離措施

1．為避免遠(yuǎn)動(dòng)終端自身電源干擾采取隔離變壓器，電源高頻噪聲主要是通過(guò)變壓器初、次級(jí)寄生電容耦合，隔離變壓器初級(jí)和次級(jí)之間由屏蔽層隔離，分布電容小，可提高抗共模干擾的能力。2．電力遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)開(kāi)關(guān)量的輸入主要斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)的輔助觸點(diǎn)和電力調(diào)壓器分接頭位置等，開(kāi)關(guān)量的輸出主要是對(duì)斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)和電力調(diào)壓器分接頭的控制。3．信號(hào)電纜盡量避開(kāi)電力電纜，在印刷遠(yuǎn)動(dòng)終端的電路板布線時(shí)注意避免互感。4．采用光電耦合隔離，光電耦合器的輸入阻抗很小，而干擾源內(nèi)阻大，且輸入/輸出回路之間分布電容極小，絕緣電阻很大，因此回路一側(cè)的干擾很難通過(guò)光耦送到另一側(cè)去，能有效地防止干擾從過(guò)程通道進(jìn)入主CPU。

（四）濾波器的設(shè)計(jì)

1．采用低通濾波去高次諧波。2．采用雙端對(duì)稱輸入來(lái)抑制共模干擾，軟件采用離散的采集方式，并選用相應(yīng)的數(shù)字濾波技術(shù)。

（五）分散獨(dú)立功能塊供電，每個(gè)功能塊均設(shè)單獨(dú)的電壓過(guò)載保護(hù)，不會(huì)因某塊穩(wěn)壓電源故障而使整個(gè)系統(tǒng)破壞，也減少了公共阻抗的相互耦合及公共電源的耦合，大大提高供電的可靠性。

（六）數(shù)據(jù)采集抗干擾設(shè)計(jì)

1．在信息量采集時(shí)，取消專門的變送器屏柜，將變送器部分封裝在RTU內(nèi)，減少中間環(huán)節(jié)，這樣可以減少變送器部分輸出的弱電流電路的長(zhǎng)度。2．遙信由于合閘一次不到位或由于二次側(cè)振動(dòng)而產(chǎn)生的誤遙信干擾信號(hào)，并且還會(huì)產(chǎn)生尖脈沖信號(hào)，也可能對(duì)遙信回路產(chǎn)生干擾誤遙信號(hào)。

（七）過(guò)程通道抗干擾設(shè)計(jì)

（八）印刷電路板設(shè)計(jì)。在印刷電路板設(shè)計(jì)中盡量將數(shù)字電路地和模擬地電路地分開(kāi)；電源輸入端跨接10～100μF的電解電容。

（九）控制狀態(tài)位的干擾設(shè)計(jì)

（十）程序運(yùn)行失常的抗干擾設(shè)計(jì)

（十一）單片機(jī)軟件的抗干擾設(shè)計(jì)

（十二）對(duì)于終端至通信站的數(shù)字通信電纜加穿鋼管，特別是穿越其他電力電纜時(shí)，避免和其他電力電纜等同溝敷設(shè)并保持一定的交叉距離。

（十三）對(duì)于特殊的變（配）電所或區(qū)間信號(hào)站的環(huán)境

篇（10）

一、背景

近年來(lái)，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（GNSS）在國(guó)家安全、經(jīng)濟(jì)及社 會(huì)發(fā)展中的作用非常顯著，世界上各主要大國(guó)都競(jìng)相發(fā)展獨(dú)立自主的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，幾乎所有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)都進(jìn)入了高速發(fā)展階段。由于圓極化天線具有接收效率高、抗多徑反射、抗干擾等優(yōu)點(diǎn)，在衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。本文結(jié)合研究項(xiàng)目，對(duì)微帶天線的圓極化技術(shù)、多頻技術(shù)進(jìn)行了深入的研究，并在此基礎(chǔ) 上設(shè)計(jì)了三款多頻衛(wèi)星導(dǎo)航終端天線。根據(jù)單饋法實(shí)現(xiàn)圓極化的工作原理，并利用雙層貼片疊層設(shè)計(jì)完成了一款支持北斗L/S頻段的雙頻導(dǎo)航終端天線，此款天線可用于實(shí)現(xiàn)北斗系統(tǒng)的短報(bào)文通信和定位功能。使用帶威爾金森功分器的雙饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)天線的圓極化技術(shù)性能，成功研制了一款工作于車載系統(tǒng)中的三頻導(dǎo)航終端天線。

二、微帶天線的理論基礎(chǔ)

微帶天線的概念首先是在 1953 年提出來(lái)的，微帶天線是輻射貼片敷在不同介電常數(shù)的介質(zhì)基板上，且介質(zhì)基板的厚度遠(yuǎn)小于微帶天線工作波長(zhǎng)。微帶天線的介質(zhì)基板底層敷以金屬薄膜，作為微帶天線的地板。微帶天線具有高性能、小型化、易于設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)，使微帶天線廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星導(dǎo)航和個(gè)人無(wú)線通信當(dāng)中。

微帶天線的帶寬是指微帶天線在接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，能夠在接收頻率的變化內(nèi)，天線的各項(xiàng)指標(biāo)在合理變化。天線的帶寬是指天線滿足一定電性能指標(biāo)的工作頻段范圍。

三、微帶天線圓極化的性質(zhì)

沿波的傳播方向上看去，波的瞬時(shí)電場(chǎng)矢量的端點(diǎn)軌跡構(gòu)成一個(gè)圓，具有這樣的瞬時(shí)電場(chǎng)分量的波稱之為圓極化波，由于軌跡是圓，那么也可知瞬時(shí)電場(chǎng)的幅度相同。左旋圓極化波是指瞬時(shí)電場(chǎng)矢量的端點(diǎn)軌跡依據(jù)左手螺旋的方向旋轉(zhuǎn)。

右旋圓極化波是指瞬時(shí)電場(chǎng)矢量的端點(diǎn)軌跡依據(jù)右手螺旋的方向旋轉(zhuǎn)。圓極化波具有以下重要性質(zhì)：

1.任意的圓極化波都能分解為兩個(gè)時(shí)間上和空間上幅度相同，相位差 90°方向正交的線極化波。

2.任意極化波都能用兩個(gè)圓極化波來(lái)合成，且它們的旋向相反，例如，兩個(gè)旋向相反、振幅相等的圓極化波能合成線極化波。這也表明圓極化波能夠接收任意非圓極化的來(lái)波，反之，任意極化的天線可以接收?qǐng)A極化輻射來(lái)波。這也正是在線極化的標(biāo)簽天線擺放位置不定的情況下，讀寫器需要實(shí)現(xiàn)圓極化工作的原因。

3.圓極化天線具有旋向正交性，即左旋圓極化波和右旋圓極化波具有互斥性，根據(jù)發(fā)射和接收天線之間的互易定理，輻射左旋圓極化波的天線只能接受左旋圓極化波而不接收右旋圓極化波，反之也一樣。

4.當(dāng)圓極化波遇到對(duì)稱目標(biāo)時(shí)，反射波與入射波的旋向相反。

四、饋電網(wǎng)絡(luò)的選擇

本次選擇采用雙饋電網(wǎng)絡(luò)，雙饋電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)把一個(gè)圓極化波都可以分解為兩個(gè)在空間上和時(shí)間上都正交的、等幅的線極化波，通過(guò)在輻射單元上施加兩個(gè)幅度相等、相位相差90°，并且在空間上正交的線極化電場(chǎng)分量形成圓極化波。雙饋電點(diǎn)激勵(lì)可以抑制極化波交叉極化，所以駐波要比單饋電點(diǎn)天線有明顯的提高，特別是阻抗特性會(huì)比單饋電點(diǎn)微帶天線有很大提高。

雙饋電點(diǎn)微帶天線設(shè)計(jì)需要饋電網(wǎng)絡(luò)來(lái)與兩個(gè)激勵(lì)相連接。在常見(jiàn)的設(shè)計(jì)中雙饋電點(diǎn)微帶天線的饋電網(wǎng)絡(luò)包括威爾金森功分器、橋式電路、T 型功分器等形式，其中威爾金森功分器可以把一路輸入信號(hào)的能量分成兩路相等能量，因此選擇威爾金森功分器作為雙饋電點(diǎn)微帶天線的饋電網(wǎng)絡(luò)。

五、結(jié)論

由于衛(wèi)星信號(hào)的脆弱性，極易受到空間噪聲干擾、有意或是無(wú)意干擾等，尤其是在軍事領(lǐng)域，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)抗干擾成為研究熱點(diǎn)。具有抗干擾性能的微帶天線逐漸得到重視，它對(duì)整個(gè)系統(tǒng)抗干擾性能發(fā)揮著很大的作用。所以，具有一定能力的抗干擾的微帶天線是未來(lái)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)中天線的發(fā)展趨勢(shì)。

本論文主要完成了以下工作：

1）分析了國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的歷史和發(fā)展趨勢(shì)，特別是在軍事領(lǐng)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的重要性。闡述了抗干擾陣列中天線陣元的布局和微帶天線性能對(duì)陣列抗干擾性能的關(guān)系，以及抗干擾微帶天線研究的意義和價(jià)值。

2）詳細(xì)闡述微帶天線的分析方法和輻射機(jī)理，并對(duì)微帶天線各性能指標(biāo)做了深入的分析，對(duì)微帶天線設(shè)計(jì)起到理論指導(dǎo)作用。并介紹了高合介質(zhì)材料在微帶天線中的應(yīng)用現(xiàn)狀，對(duì)今后設(shè)計(jì)者將復(fù)合介電常數(shù)材料用于制作小型化微帶天線有一定的借鑒作用。

3）根據(jù)抗干擾陣列指標(biāo)要求，需要設(shè)計(jì)一款能夠兼容接收北斗-B1 和 GPS-L1兩個(gè)不同頻率段的微帶天線。根據(jù)饋電點(diǎn)的不同方式，設(shè)計(jì)了一款單饋電點(diǎn)的微帶天線和一款附有饋電網(wǎng)絡(luò)的微帶天線。通過(guò)對(duì)各方面因素進(jìn)行衡量，最終選取單饋點(diǎn)微帶天線作為設(shè)計(jì)方案。

4）完成微帶天線加工制造之后，對(duì)微帶天線進(jìn)行了修正與調(diào)測(cè)。對(duì)微帶天線進(jìn)行了不同的環(huán)境試驗(yàn)。最后對(duì)微帶天線進(jìn)行實(shí)際環(huán)境的接收衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)的定位要求，并能交付使用。

由于能力有限還有很多東西未能夠展開(kāi)：