干扰设计论文汇总十篇

时间:2022-05-25 14:48:25

干扰设计论文

干扰设计论文篇(1)

 

“控制包括三个基本步骤:1)确立标准;2)衡量成效;3)纠正偏差。为了实施控制,均需在事先确立控制标准,然后将输出的结果与标准进行比较;若现有偏差,则采取必要的纠正措施,使偏差保持在容许的范围内。【1】”造成这种偏差的主要原因就是干扰,所以,要设计一个优良的控制系统,设计者首先要能够对实现该控制系统可能受到的干扰因素进行全面而准确的判断,然后才能想办法“采取必要的纠正措施”。如何全面而准确的判断出一个控制系统可能受到的干扰因素就尤为重要。实际上,“什么才是干扰因素”这一问题在通用技术课程教学中老师们还存在着很多疑惑,例如,在一次公开课上,授课教师让学生把一张纸折叠后,用吸管吹向天花板,课堂上有的学生吹的高,有的学生吹的低。老师在总结时说,“叠纸的形状、吹力的大小和方向、空气的阻力等都是影响叠纸吹高要考虑的主要因素,这些就是干扰因素”。这一说法在听课老师中引起了很大的反响,大家都在议论纷纷。这一说法是对是错呢?再如教材中出现的:电冰箱、空调等电器在使用过程中的干扰因素有那些;热水器水温控制系统中的干扰因素有哪些;干扰因素都是有害的吗等问题初中物理论文,对于我们这些非本专业的老师来说,解释起来都具有一定的困难。要从根本上解决这一问题,就得先要来了解什么是“干扰”的问题。

关于什么是控制系统中的干扰因素的问题的界定有多种说法:如:在控制系统中,除输入量(给定值)以外,引起被控量发生变化的各种因素称为干扰因素【2】;在实际的控制系统中,常常会有一些变化不定的因素对系统的行为造成不利的影响,这种有害的因素我们称其为干扰【3】;对于一般的控制系统来说,多余的、不需要的、强制的“输入”便称为系统的干扰。另一方面,如果削减系统生存所必需的输入也是干扰;对系统来说,不仅输入端有干扰,输出端同样有干扰,如制约输出或强制作过量的输出等都是干扰,制约输出,如企业的产品受市场制约而减少了销量,强制过量输出如“竭泽而渔”,系统的输入和输出的“过与不及”都是干扰;对于复杂控制系统而言,干扰是不可避免的,因为复杂系统由多层次、多品种的诸多子系统构成,各子系统都有其自由度和相对独立性,各子系统间的输入和输出不可能配合得尽善尽美,必有多余和不足的输入和输出,这些多余和不足的输入和输出就成了系统的干扰;对于社会系统来说,其输入是自然界给予的一切,人们从自然界获取空气、阳光、雨露,及生产生活所需要的一切资源,这是社会系统“输入”的需要,但自然界会“发威”,各种自然灾害是社会系统所不需要的,但生活在地球上的人们不得不接受自然灾害的干扰,而社会系统对自然界的“输出”,一方面是人们对自然界的“改造”,另一方面是废物的排放,废气、废水、废渣、垃圾排向自然界,这是自然界所不需要的,但人类强迫自然界接受这些废物,就是对自然界生态平衡的干扰【4】。

由以上的论述可知,判断什么是干扰要从两方面来看,一方面初中物理论文,对于控制系统的整体而言,属于系统之外的,是多余的、不需要的、强制的“输入”便称为系统的干扰;另一方面,对于控制系统的部分而言,如果前一子系统的输出与下一子系统所需要的输入不匹配,就会造成下一子系统的输入的多余和不足,这种多余和不足的输入和输出就成了系统的干扰中国期刊全文数据库。由此可见,叠纸的形状是物体的结构设计问题,通过改变叠纸的形状可以减少叠纸飞行时的阻力,吹力的大小和方向是控制的输入问题,这两个因素虽然是影响叠纸飞行高度的主要因素,但不属于我们的干扰的界定范围。所以不是干扰因素,把系统的设计问题和对系统所产生的干扰混淆的案例还很多,如:。对于电冰箱、空调等电器在使用过程中的干扰因素分析,门的开启、环境温度的变化、电压的变化等都是属于系统之外的可能引起被控量发生变化的因素,所以这些因素就是这两个控制系统的干扰因素。一般情况下,对于简单控制系统较为规范和严谨的判断方法是:先要确定所要设计的控制系统,然后对所设计控制系统本身的各个环节进行具体分析,找出各环节可能受到的干扰因素(属于系统之外的,是多余的、不需要的、强制的“输入”),再分析这些干扰可能会对系统的输出造成什么样的影响,哪些是必须考虑的,那些是可以忽略的,那些是要综合考虑的,那些事要独立考虑的,最后整理出系统设计所要考虑的主要的干扰因素,这样的分析才会针对性更强,对控制系统如何克服这些干扰的设计帮助更大。以下对热水器水温控制系统的干扰因素的分析过程为例进行说明,第一、根据设计目的画出控制分析方框图(图一),分析方框图并不是最终的控制方框图,控制方框图是控制系统设计的结果,控制分析方框图是控制系统设计的过程,就像设计草图一样,是用来进行设计分析用的。

第二,对控制系统的各环节进行分析。在这个控制系统中,可能受到的干扰因素有,在输入端,电源电压的波动、由于开关灯元件的原因输入电压可能降低;在控制器和执行器部分初中物理论文,随着使用时间的变化,控制装置的不稳定、各种元件、加热装置的老化等;热水箱的大小、保温性能的好坏、热水箱深浅、水的散热面大小、水箱装水的多少等;在输出部分,周围空气的流动、气温的高低、用水量的快慢等。以上这些因素都是影响温度的干扰因素。第三,根据对干扰因素的分析,选择合适的控制方法来克服这些干扰对输出的影响(比如最简单的方法就是采取终端反馈的方式,当然,如果对水加温的时间有要求的话,这种控制方法就不能完全克服所有的干扰了,如图二)。

对于“在有些情况下,却可以[i]利用干扰因素实现某种目的【1】”这一说法也没有错,因为这种“干扰”是我们所要设计的控制系统的输出量,这一输出的最终目的是想使另一控制系统的目标不能实现,这种“干扰”对于第一个控制系统来说不是干扰而是输出,对于第二个控制系统来说这是系统需要克服的干扰。通过分析可以看出,就控制系统而言,干扰一定是有害的,它是控制系统要实现控制的最终目标需要考虑和克服的

分析和判断控制系统可能存在的干扰因素的最终目的,是为了使我们设计的控制系统“在干扰影响控制之前就进行必要的防范和修正,”使得控制系统能够“对控制对象进行有效控制以减小乃至消除偏差。”【5】所以要准确判断一个控制系统所存在的干扰因素,还要结合系统所要实现的最终目标进行综合考量,搞清楚这种干扰产生的原因、可能对控制系统所造成的后果和它将对控制系统的哪个环节产生影响等,这种干扰因素的分析才对我们进行控制系统的设计有所帮助。

参考文献:

【1】《控制论》(美)维纳著;赫季仁译;北京;北京大学出版社,2007.12

【2】《技术与设计2》主编:顾建军江苏教育出版社2008.12

【3】《技术与设计2》主编:刘琼发广东科技出版社2007.7

【4】《系统论信息论控制论》马丽扬河北:河北人民出版社,1987.2

干扰设计论文篇(2)

关键词: 手工布设弹药;逻辑结构;抗干扰性;抗干扰性分析

Key words: the hand-emplaced ordnance;the safe logic structure;the safety;the safety analysis

中图分类号:TJ43文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2011)28-0328-02

0 引言

目前世界各国开展了一种具有多种起爆模式、由士兵携带、手工布设的小型弹药,即多模攻击弹药。但由于多模攻击弹药薄弱的抗干扰能力,限制了多模攻击弹药的使用环境。针对多模攻击弹药的抗干扰问题,主要有两种解决措施,一种是以法国为代表的密封式保护措施,即使用保护匣来隔离干扰通道,这种方法增加了多模攻击弹药的体积和重量,严重影响了弹药的使用性能,另一种方法是以美国为代表结构约束式保护措施,即通过对多么攻击弹药部件的巧妙设计来增强抗干扰能力,该方法不仅能满足多模攻击弹药的抗干扰要求,而且不会增加多模攻击弹药的体积和重量,是现代该类弹药抗干扰设计的趋势的。

目前我国国内多采用密封式保护措施,在结构约束式设计方面很少有人研究。为此本文提出一种抗干扰设计理论,该理论通过分析引信的解保逻辑来量化不同部件对引信抗干扰性能的影响,从而为结构约束式设计工作提供有价值的参考,对我国开展结构约束式设计有一定意义。

1 状态转移法

参考文献:

[1]何光林,李杰,李世义.基于三个环境信号的引信电子安全系统抗干扰性分析[J].兵工学报,2002,23,(2):172-175.

[2]李曼苹.Markov模型下的引信安全系统分析[J].电子技术参考,2000,(2):7-11.

干扰设计论文篇(3)

中图分类号:V243 文献标识码:A文章编号:

一.引言

当前我国的经济快速发展带动了我国电子行业的迅速发展,各种各样的电子产品相继诞生,电子产品的应用也日益的广泛,可以说电子产品已经成为了人们生活工作的一个重要的组成部分。我们知道电子干扰是有很大的危害性的,它不仅仅严重的降低了电子系统的可靠性,还能够对人体的健康产生很大的负面作用。例如一些电子产品以及仪器就对电子电路的干扰十分的敏感,最常见的有家用电器比如收音机,电视机等等,还有一些医用设备,比如心脏起搏器等等。这些对电子电路的干扰电磁波都十分的敏感,干扰严重影响了这些设备的正常工作,严重的甚至使这些设备无法工作。为此,我们必须重视电子电路抗干扰能力的设计,可以说电子电路的抗干扰能力已经成了当前电子电路设计的一个非常重要的一方面,我们知道电子电路的电磁干扰是无处不在的,这就需要我们从设计开始来采取一系列的措施,提高电子电路设备的抗干扰能力。

二.电子干扰的分类以及危害

按照干扰源的不同我们可以将电磁干扰分为空间辐射干扰和传导干扰。以下将分别分析说明这两种干扰的危害性。

1.传导干扰及其危害电子电路的工作离不开整流电源, 电网的干扰的传输介质是电源线,我们知道电子系统内部的各个组成部分是相互联系的,它们之间也是通过各种线连接起来的,而电磁干扰也可以通过线进行传播,对系统产生影响,导致其不能正常工作。

2.电磁干扰中最为常见的是空间辐射干扰,它是通过空间传播的。也被叫做辐射型干扰。我们一般把空间辐射干扰分为远辐射干扰以及近耦合干扰两种形式。电子系统内部各部分电路之间的干扰被称为近场耦合干扰, 系统和设备之间的干扰叫远场辐射干扰。一般而言电源电路以及信号电路都可以产生辐射。特别需要注意的是它们在高频以及超高频情况下, 电磁能量通常会像空间产生辐射, 之后相互作用产生辐射形成干扰。我们知道电子电路的工作受辐射的影响很大, 轻则系统不稳定, 重则可能导致电子电路无法正常工作。

三.在电子电路中比较常见的干扰

1.来自电网中的干扰

我们知道,大部分电子电路都是用的直流电源,而这些直流电源是交流电源经过电网变压以及稳压之后提供的。我们知道干扰信号是可以通过交流电流传播的,正是因为如此,一些干扰信号就会通过交流电流进入电子系统中,产生干扰作用,影响电子电路的正常运行。

2.来自地线中的干扰

存在于电子系统内的干扰就是地线干扰。一般而言电子系统之中的各个组成部分都是公用同一个直流电源,在不同部分的电流流过公共地电阻时就会产生电压降,而电压降是具有干扰作用的,就形成了地线干扰。

3.来自信号通道中的干扰

我们知道信号的传输距离一般都比较长,而在这个过程中信号往往会很容易受到周围环境的影响,对其产生比较强的干扰,致使信号失真,从而影响了电子电路设备的正常工作

四.电磁干扰的抑制方法

我们知道电磁干扰是有很大的危害性的,不仅仅是对一些电子设备产生影响,使之不能正常的工作,时期稳定性下降,所以提高对电磁干扰的抵抗能力显得十分重要。以下就介绍几种常见的电磁干扰抑制方法。

1.电源干扰的抑制

(1)为了抑制电网干扰我们可以有以下方法:

①我们可以在电源的变压器加屏蔽层

②在电源输入端加设电磁干扰滤波器

(2)为了抑制整流电源纹波干扰,首先必须设计一个稳压电源。但有时, 尽管稳压电源质量较高, 电子电路仍然不能正常工作, 其中原因之一, 可能是整流电源输出端到放大电路输入端的连线较长, 如超过20cm 时, 电子电路的前置放大器即应加滤波电路。

(3)为了抑制电源寄生耦合干扰,我们可以在多级共用整流电源的场合加设去耦滤波电路。

2.杂散电磁场干扰的抑制电子电路周围总是存在着一些杂散电磁场, 它极易通过放大器的输入级或某些电容、电感形成对电子设备的干扰, 可采用以下办法加以抑制。

(1)合理布局减小干扰布局不合理时, 也易引进干扰, 可通过合理布局来减小干扰。

(2)采用电磁屏蔽技术减小干扰屏蔽分静电屏蔽和磁屏蔽两种,它可以有效地将干扰源与扰部件隔离开来。静电屏蔽应采用高导电率材料, 如用铜或铝制作, 比用铁制作效果好。磁屏蔽应采用高导磁材料, 如用铁氧体、坡莫合金等制作。

①静电屏蔽。静电屏蔽措施, 可采用屏蔽板或屏蔽罩。注意静电屏蔽时其屏蔽板或屏蔽罩必须有良好的接地。

②磁屏蔽。磁屏蔽的屏蔽原理是, 将扰部件置于屏蔽罩中, 使干扰磁力线不进入扰部件。

③屏蔽线。对于一些信号传输线不可能将其置于屏蔽罩中, 可以采用屏蔽线。注意屏蔽线的两端必须有良好的接地。

(3)采用光电隔离技术减小干扰电子电路设计中经常需要将一些传感器得到的电信号输送到放大器, 为防止信号传输中的干扰可采用光电隔离技术。光电耦合器的类型可根据实际信号情况选择。

3.接地干扰的抑制接地是抑制和防止干扰的重要措施。良好的接地可以减小或避免电路相互间的干扰。原则是模拟与数字接地应分离, 减小地线阻抗、选择合适的接地方式等。

五.结束语

我们知道,可以说电磁干扰是普片存在的,而且电磁干扰具有很强的危害性,不管是对电子设备的危害性,还是对工作人员的危害性,这些都会产生严重的后果。所以我们必须要重视这一点。在实际的工作中,我们必须提高电子电路的抗干扰能力,如果电子电路的抗干扰能力不够的话,那么会使电子设备的系统可靠性极大的降低,即使其他的设计符合规定,只要其抗干扰能力不够,那么它也是无法正常工作的。所以在进行电子电路设计时必须充分考虑这个方面,重视这个问题的严重性,并且在实际的工作中,也要不断地对其设计方法探讨研究,不断地增加经验,不断的改进,只有这样才能使电子电路的设计更加的科学合理。

参考文献:

[1]吕俊霞Lv Junxia 电子电路的抗干扰方法与技术[期刊论文] 《印制电路信息》 -2006年8期

[2]李晓海 电子电路的抗干扰技术探析 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2012年9期

[3]蒋伟丽Jiang Weili 浅谈电子抗干扰技术 期浅谈电子电路的抗干扰技术 [期刊论文] 《丽水学院学报》 -2007年2期

[4]郭宝山周勤荣 浅谈电子电路的抗干扰设计 [期刊论文] 《山西电子技术》 -2011年5期

[5]浅析电子电路的抗干扰措施 [期刊论文] 《南北桥》 -2008年7期高玉荣管志刚

干扰设计论文篇(4)

中图分类号:TM92 文献标识码:B 文章编号:1007-9416(2013)06-0052-02

1 前言

目前中国移动已建设广泛的GSM、TD-SCDMA、WLAN无线网络,LTE实验网也已建成,不久将进行大规模建设。多制式网络共用室内分布系统越来越受到运营商重视,成为运营商网络建设的主要方向。提高室内业务服务质量,提升用户满意度,成为运营商保持和增强用户品牌忠诚度的关键方面。多制式网络间干扰问题成为影响网络质量的关键方面,也成为运营商网络建设的主要问题。

目前对于干扰的研究主要有两种方法:确定性分析法和仿真分析法。本文采用确定性分析法,以室内多系统共存为特定干扰场景进行分析,对不同频率范围内干扰进行分析,得出系统间干扰隔离度指标计算方法。

2 各制式网络频段

3 系统干扰原理

4 系统间干扰分析

多系统共室分主要存在杂散、阻塞和互调干扰,为了有效规避干扰,不同系统间需设置合理隔离度。下文将详细阐述各种干扰类型及隔离度计算。

4.1 杂散干扰

依据协议中对各系统杂散干扰电平值规定值,系统间杂散干扰隔离度值如表3所示。

实际设备上杂散辐射均有较大余量M,定考虑时可依据设备的具体情况设置隔离度MCLs-M。

4.2 阻塞干扰

当带外强干扰信号超过接收机动态允许的最大功率电平时,导致接收机过载饱和形成阻塞干扰。

4.3 互调干扰

4.4 不同系统间干扰隔离度分析

5 干扰规避

在多制式网络共用室内分布系统设计时,方案需满足系统所需隔离度值。而系统间隔离度可通过以下几种方式实现。

通过合路器对信号进行合路时,利用合路器内的带通滤波器实现对异系统间信号的抑制,依据隔离度理论值选择合适型号的合路器。

对于无法满足对多系统间进行直接合路时,可利用合路器进行后端合路,在距离天线较近的支路上进行合路,利用馈线、器件等的损耗进行隔离度的增强,减少相互间的干扰。可采用收发分缆方式进行建设。

为了避免功率过大产生辐射,需采用小功率信源。若隔离度不足,可在扰信号侧或干扰信号侧加装带通滤波器,以抑制发射机的带外杂散信号或外来较强干扰信号。也可降低干扰源的发射功率。

若单独建设分布系统时,则需利用天线间的空间距离进行隔离,利用室内墙壁、地板等阻挡物对信号进行隔离。

提高发射机射频性能和接收机接收性能,提高设备或器件的指标,对于不同覆盖环境设计相应不同的方案,及时对设备和器件进行维护和更新,从根本上提高隔离度的要求。

6 结语

本文以共用室分系统为覆盖场景,分析了多系统间干扰产生原理,得出了杂散、阻塞、互调干扰的隔离度理论计算方法及理论值,并综合得出多系统共用室分系统隔离度值。最后结合工程设计中的问题给出了干扰规避的方法。

在工程实践中干扰问题涉及到各个方面因素,本文仅从理论涉及的主要方面对干扰进行了分析,更需要结合详细的工程情况,进行更加合理完善的分析。

参考文献

[1]3GPP TS 36.104 V10.2.0 (2011-04)3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group Radio Access Network;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA);Base Station (BS) radio transmission and reception (Release 10)

[2]3GPP TS 45.005 V9.1.0 (2009-11) 3rd Generation Partnership Project;Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network;Radio transmission and reception(Release 9).

[3]YD/T 883-2009 9001800MHz TDMA 数字蜂窝移动通信网基站子系统设备技术要求及无线指标测试方法.

[4]YD/T 2GHz TD-SCDMA 数字蜂窝移动通信网无线接入网络设备技术要求.

[5]中国移动无线局域网(WLAN)AP、AC设备规范V1.1.0

干扰设计论文篇(5)

 

前言

单片机控制系统在实验室反复实验都可以得到很好的预期效果,然而把系统放到实际现场运行时却不能工作。论文大全,遥控系统抗干扰分析。原因是工作现场比实验室环境恶劣,系统受到了各种各样的干扰,加之构成系统的元器件本身方面存在的可靠性,以及系统本身各部分之间的相互耦合因素等原因,系统必须增加一些有效的抗干扰措施才能正常运行。论文大全,遥控系统抗干扰分析。据工作经验之谈,有时存在后期的抗干扰工作往往会比前期的设计工作还要艰巨,花费的时间也需要得更多,所以说抗干扰技术是非常重要,关于在抗干扰措施是否能够运用得恰当方面,其直接关系到系统的稳定性和可靠性。

一、单片机遥控系统系统工作原理

单片机以其体积小、价格廉、面向控制等方面的独特优点,使得单片机在各种工业控制、仪器仪表、产品的自动化、智能化方面获得了广泛的应用。单片机的遥控系统以单片机系统为基本控制单元,能够构成无线传输系统、速度调节系统等等,而且其优点是,能够在三公里外控制运动目标的启动、速度快慢、停止、往返。而且最特别的是在运动目标的运行过程中,可根据需要随机调节速度快慢,调速一般是在7~25km/h范围。单片机实现控制了所有这些状态,开始通过键盘输入控制参数,然后经过单片机运算和处理行为,并且通过无线数传模块完成对参数的无线传输、运行状态以及调速设备的控制方式,达到遥控运行的目的要求。

二、单片机遥控系统系统受干扰原因及危害

在电磁干扰较弱时,其可靠性和稳定性往往是容易达到应用要求,这方面尤其是在室内体现出来,然而对在室外,会遇到各种各样的环境条件,尤其是那种在工作环境较恶劣的情况下,就会导致仪器仪表工作不正常或失灵。而单片机的遥控系统一般都安装在工业现场,而在工业现成环境中的干扰大多是以窄脉冲的形式出现,而这样的形式其最终造成微机系统故障的多数现象都是“死机”现象。究其原因是计算机中的CPU在执行某条指令时,受周围环境干扰的冲击,影响到它的操作码或地址码发生改变,最终致使该条指令出现错误。这时,CPU就会执行随机拼写的指令,并将其操作数作为操作码执行,从而导致有关程序“跑飞”或进入“死循环”。对于在工业现场中由于诸多大型用电设备的投入或者是撤出电网运行,经常都会造成系统的电源电压不稳,如果当电源电压降低或掉电时,这样就会造成重要的数据丢失的可能性,以至于系统不能正常运行,而且干扰也会导致单片机内部程序指针错乱现象,从而使得中断程序运行超出定时时间。关于RAM中计时数据被冲乱,导致程序计算出错误的结果。论文大全,遥控系统抗干扰分析。假设设法在电源电压降到一定的限量值之前,单片机进行快速地保存重要数据,将会最大限度地减少损失,对于干扰源的影响会使系统的可靠性和稳定性大大降低,严重的情况还会导致系统的运行紊乱,造成生产事故。

三 如何实现单片机的遥控系统的抗干扰

关于高频干扰噪声和有用信号的频带是不同的,其解决方法是在导线上增加滤波器的方法来切断高频干扰噪声的传播,或者也可加隔离光耦来解决这个问题。关于电源噪声的危害最大。需要把电源做得好,其整个电路的抗干扰能力就解决了一大半问题。对于在单片机系统中还可借助于一定的外部附加电路来监测电源电压,当在电源发生故障时能够及时通知单片机快速保存重要数据,同时断开单片机设备用电电源,从而使整个应用系统的功耗降到最低点。目前市场上许多单片机对电源噪声都是十分敏感的,那么就要给单片机电源加滤波电路或稳压器,达到减小电源噪声对单片机的干扰。比如,可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路,当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。当电源恢复正常时,取消掉电工作方式,通过复位单片机,使系统重新正常工作。

单片机系统设备的抗干扰与系统的接地方式也存在很大的影响,接地技术有能够抑制噪音的效果。所以说一个良好的接地能在很大程度上抑制系统内部噪音耦合的现象,而且还能够防止外部干扰的侵入,能够真正提高系统的抗干扰能力。在这里需要注意的是,如果要求设备的金属外壳等需要安全接地,其屏蔽用的导体的必须能够很好的接地,这样才能为单片机系统提供良好的地线,并且对提高系统的抗干扰能力极为有效果。论文大全,遥控系统抗干扰分析。尤其是对于有防雷击要求的系统,其良好的接地是至关重要的。假设系统不能接地,或者是虽有地线现象,但是接地电阻过大,就会抗干扰元件就不能正常发挥其应有的作用了。

关于单片机供电的电源的地俗称逻辑地,并且和大地的地的关系具有相通性、浮空性、或接电阻性。但是不能把地线随便接在暖气管子上。坚决不能把接地线与动力线的火线、零线中的零线相混淆。因为单片机系统通常存在模拟电路和数字电路两种,并且关于数字地与模拟地是要分开,只是在一点相连,假设两者不分,就会存在互相干扰现象,那么可以把控制条件中的关于一次采样和处理控制输出更改为循环采样和处理控制输出,这样能够对惯性较大的控制系统具有良好的抗偶然因素干扰作用效果。

设置输出状态寄存单元来抗干扰。其程序是根据单片机系统对数据处理后的输出结果为依据,设置出相应的输出状态寄存单元形式,假设其中干扰侵入输出通道将输出状态破坏时,系统就会在定时查询寄存单元的输出状态信息时,并发现错误,及时纠正输出状态。论文大全,遥控系统抗干扰分析。

设置自检程序来抗干扰。论文大全,遥控系统抗干扰分析。通常是在计算机内的特定位置或某些内存单元中来设置状态标志,并且在开机后或有自检中断请求要求时,计算机系统首先将运行自检测试程序,如对整个系统或关键环节进行模拟方面的测试,对测试结果再通过某种方式显示出来,目的是保证系统中信息存储、传输、运算的高可靠性。设计单片机的遥控系统过程中,要求电路的元器件或线路布局合理以消除元器件之间的电磁耦合相互干扰,如去耦电路或者是平衡电路等。还有种方法是采用冗余结构,也称容错技术或故障掩盖技术,该方法是通过增加完成同一功能的并联或备用单元数目来提高系统可靠性的一种设计方法。当某些元器件发生故障时也不影响整个系统的运行。对于消减外部电磁干扰,可采用电磁兼容设计,目的是提高单片机系统在电磁环境中的适应性,即能保持完成规定功能的能力。

参考文献:

[1]麦山.基于单片机的协议红外遥控系统.电子技术.1998

[2]孟庆建张恭孝.单片机系统的电磁兼容问题[J].自动化仪表,2004

干扰设计论文篇(6)

1 绪论

1.1研究背景

自从电的应用领域不断拓宽,我国对电力的需要也不断增长。然而我国的能源分布不均匀,西南地区主要是水力资源,华北、西北地区主要是火力资源。东部沿海地区出现电力超负荷状态。所以我国要进行电力输送就要建设能源传输通道。电力采用高压输电,损耗的能量最小。

高压输电线路具有电压高、电流大、导线截面粗等特点。高压输电技术中的高压电晕效应和电磁场及其影响属于电磁环境。居民认为其影响了当地居民的环境,给人类带来危害,主要是它会产生感应电荷和暂态电击,还会容易产生火灾,重要的是电晕放电产生的无线电干扰无线通讯,还会产生噪音。关于上述居民反映的问题,国家在设计高压输电线路时要予以充分考虑。

1.2 研究现状

为了解决无线电干扰和可听噪音,各国对高压交流输电线路电磁环境问题进行了电晕笼试验和试验线段试验。试验线段试验具有可长时间测量无线电干扰和可听噪音的优点;电晕笼试验具有结构简单、易于调整、周期短等优点。试验线段试验对于环境干扰较大,所以电晕笼试验更受国家的重视。众多国家开展了电晕笼试验的研究,获得各种气候条件下的预测公式,并得到了无线电干扰和可听噪声的计算公式。交流线路中用二维模型计算电磁场的分布情况,而用有限差分法、有限元法、等效电荷法及矩量法等方法计算电场。学者对于高电压大电流方式输电产生的生态影响做了许多研究。其中产生的电场和磁场对于居民存在着生理影响和电击影响。目前,经专家调查电场和磁场对于人类只有轻微影响。而产生的可听噪音很大时可能会影响着当地居民的工作和休息,干扰人类的谈话,严重时会有产生耳聋的危险。研究结果显示,高电压大电流方式输电对于人类健康和生活基本没有影响。

1.3 研究内容

学者对于常规架设方式下的电磁环境特征参数进行分析。建立模拟模型和计算模型得到的结果进行验证,总结影响电磁环境特征参数的方面。根据各种参数,改善线路的最佳位置及其排列方式。建立交流线路交叉跨越区域的电磁环境参数模型,改善线路在交叉跨越区域的排列方式和相对高度。总结研究成果,对于各种参数进行组合,得到完美的结合,完善交流输电线路。

2常规架设方式下的电磁环境

电磁环境的预测通常有两种方法:一种是类比测量,测量运行中的各方面情况相似的输电线路的电磁环境参数,作为待建输电线路能否满足国家相关电磁环境标准的参照;另一种是理论计算,根据输电线路的设计参数计算出各项电磁环境参数,与国家标准进行比较[1]。

2.1 工频电场

工程中采用模拟电荷法分析常规架设线路,将门型塔导线水平排列和猫头塔导线三角形排列分别进行理论结果和实验结果进行对比,得出结论。研究电磁环境的影响因素和特征参数,得出导线排列方式对电场分布影响不大和高度对电场强度的影响较大,故导线在跨越农田和公路时,高度应分别大于26米和31米。同塔双回路线的高度影响电场强度,正相序的电场强度大于逆相序的电场强度。

2.2 工频磁场

工程中采用模拟电流法高压对于输电线路磁场建立模型和计算模型,将门型塔和猫头塔分别进行理论结果和实验结果进行对比,得出结论。导线排列方式对磁场分布有所影响,但峰值不变,而高度对磁感应强度影响较大。同塔双回线路导线的高度和相序对磁感应强度有很大影响。同一相序,导线高度越高磁感应强度越低。

2.3 无线电干扰

输电线路或金具发生电晕放电时形成的电流脉冲注入导线,并从注入点向导线的两边流动。从而在导线周围产生磁场,即无线电干扰场[2]。计算交流输电线路无线电干扰有经验法和激发函数法,小于4分裂导线的高压线路无线电干扰计算和大于4分裂导线的高压线路无线电干扰计算分别用经验法和激发函数法。无线电干扰测量数据时应在稳定的天气环境下进行。将得到的实验结果和理论结果相比较,得知无线电干扰与天气和导线本身有着不可分割的联系。在晴天,干扰波动较大,必须多次测量,而在雨天,导线起晕达到饱和,干扰波动稳定。高度影响不大。导线排列方式对无线电干扰影响较大。在导线水平排列时梯度较陡,在导线三角排列时梯度较缓。同塔双回输电线路一般采用正序排列,因为正序排列无线电干扰水平较低。

2.4 可听噪声

各国对于电晕笼试验和试验线段试验结果得出了计算可听噪音的公式。可听噪音的测量对于气候的改变影响明显,雨天线路产生的噪音大于晴天线路产生的噪音。高度对可听噪音的影响不大,导线排列方式对可听噪音的影响显著。同塔双回输电线路对相序的不同影响显著。

3平行架设方式下的高压交流输电线路电磁环境

对于平行架设方式下的工频电场,导线之间的间距和高度都对工频电场有影响,导线之间的间距和相序都对两条导线之间的区域有影响。导线间距越小,线路影响越明显。而对于平行架设方式下的工频磁场,导线排列方式对工频磁场有影响,导线间距对工频磁场有影响,间距越小,磁感强度越高。对于平行架设方式下的无线电干扰,得出了无线电干扰计算方法。高度和导线的间距对无线电干扰影响不大,相序排列只有在两条导线相近时才会对无线电干扰产生影响,导线排列不同对无线电干扰也有显著影响。对于平行架设方式下的可听噪声,导线间距越小,可听噪声越大。

4交叉跨越区域下的电磁环境

交叉跨越区域电磁环境参数因素将会被建立三维空间模型采用有限元法进行计算,得出的实验结果和理论结果进行比较,得出结论。上层导线高度增加,线下场强有略微下降趋势;下层导线高度增加,线下场强有明显下降。考虑到实际,导线同时增加,线下场强有明显下降,但耗资较多。用电晕笼试验测量无线电干扰水平,得出导线激发函数。相近的导线存在自感和互感,无线电干扰的计算方法是首先计算导线表面电位梯度,然后是计算激发函数,最后是导纳矩阵和阻抗矩阵。导线的绝对高度稳定和较大时对无线电干扰的影响分别是影响不大和影响较大。结果显示,降低交又区域无线电干扰的方法是增大导线相对高度和搭配的相序。

5 总结

上文研究了高压交流输电线路电磁环境问题,采用模型和计算的方法分析了规架设方式下、平行架设方式下、交叉跨越区域下的高压输电线路电磁环境参数,研究了无线电干扰和可听噪音的解决方法,在考虑到节约经济,研究出合理的高压交流输电线路通道。

干扰设计论文篇(7)

1 GPRS网络体系结构

图1给出了GPRS网络的基本网络体系结构框图。GPRS网络中新增两种重要的网元SGSN和GGSN。在GPRS阶段2(GPRSPhase2)中又引入一个重要的网元-点对多点服务中心(Point-To-MultipointServiceCenter-PTM-SC),它专门用于GPRS网络中的点对多点业务。为了增加安全性以及便于在PLMN网际之间的互联,另外定义了一个网元称为边际网关(Border Gateway-BG)。PLMN网内和PLMN网际间的骨干网都是基于IP网络的新网元。除此以外,GPRS中还有一些新的网关,如计费网关(Charging Gateway)和法定监听网关(Legal Interception Gateway-LIG)。

2 无线网络优化问题分析

GPRS网络从一期建设经过试商用期,到现在的正式商用阶段,网络优化工作中遇到了很多实际的问题,下面就其中一些主要问题进行列举。

2.1 PDP激活成功率低

(1)MS未送APN(接入点名称)或送上的APN错误,HLR中没有通配符;

(2)QoS协商失败;

(3)用户使用终端设备与网络不匹配,SGSN在收到其PDP context激活请求时立刻拒绝或不加处理。

2.2 随机接入和立即指配成功率低

(1)RACH(随机接入信道)或AGCH(允许接入信道)配置不合理;

(2)由于无线干扰(如直放站、信号屏蔽器等的干扰)或基站硬件设备故障导致无法解码消息;

(3)网络存在上下行频率干扰;

2.3 RLC(无线链路控制)重传率高

主要由C/I(信/干比)低引起,可能导致C/I太差的原因有:服务小区的信号功率弱、干扰信号太强、干扰小区的功率大、带外干扰严重、小区覆盖不合理、微蜂窝小区过密、直放站干扰、室内干放干扰、CDMA干扰等。需要注意的是,重传时各设备厂商策略的不同会导致时延差异较大,需要厂商提出具体解决方案。

3 GPRS优化设计

在保障语音业务的质量和稳定性的前提下,全面提升GPRS无线性能和服务质量稳定性,改善用户满意感知度,以下结合实际工作情况对GPRS无线网络优化经验进行介绍。

3.1 容量优化

因需要与语音业务竞争无线资源,GPRS的容量问题逐渐成为严峻的挑战。IP吞吐率在很大程度上受到了容量短缺的限制。我们分析了容量受限主要影响因素(预清空参数、共享系数、PCU拥塞、GSL设备利用率、下行TBF时延等等),并提出了相应的优化方法和调整建议。

我们谈的PCU的处理能力问题,主要分为2个方面,一个是RPP上所能支持的GSL设备数的多少,一个是RPP对于PDCH信道数的处理能力。

另外要注意的是当处理GB口链路的设备数小于18(加上1个设备用于链路同步,共19个设备闭塞)时并不会比等于18时使用于PDCH处理的设备数增多。也就是说GB口链路的设备数小于18或等于18时对PCU在PDCH处理方面的资源是一样的。

3.2 干扰优化方法描述

第一、硬件问题

基站载波硬件或室内分布系统故障会造成干扰问题,在统计上表现为IP吞吐率低、无线层速率低等现象。另外一般还会伴随有GPRS/GPRS接入成功率、TBF建立成功率低,可以通过查看统计PREJTFI、PREJOTH和TBF建立成功率发现。

第二、网内频率干扰

像话音频率干扰影响一样,GPRS的频率干扰会造成C/I值低、无线块误码率高、重传多,最终影响传输速率。在统计上主要表现为无线层速率低,另外无线原因导致TBF非正常释放比例大,也就是统计LDISRR数较多。要解决频率干扰,可使用语音频率干扰优化的方法。

第三、网外干扰

通常由于网外干扰比较强,影响范围较大,可以比较容易辨认出。一般可以通过在终端使用指令“RLCRP:CELL=cell;”来查看上行干扰发现。统计上主要针对上行的无线层速率,另外当存在较大上行统计时IAULREL也会较多。对于这类问题,一般需要使用扫频仪器现场查找干扰源,待干扰源清除后就可以解决。

第四、过覆盖问题

小区过覆盖会造成较大的信号干扰,要检查小区是否过覆盖可通过分析MRR工具的TA值得出。当发现TA值较大时,小区过覆盖的可能性较大。另外一方面,小区重选参数设置不当也会造成小区的过覆盖,这时需要对小区重选参数,比如:CRO、CRH等参数作检查。

[参考文献]

[1]高疆,等.GPRS无线网络优化探讨,[会议论文].中国通信学会无线及移动通信委员会学术年会,2002年.

干扰设计论文篇(8)

作者简介:李玉梅(1975-),女,山东嘉祥人,海军工程大学电气工程学院,讲师;卜乐平(1965-),男,湖南益阳人,海军工程大学电气工程学院,教授。(湖北 武汉 430033)

中图分类号:642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)26-0049-02

随着现代科学技术的发展,电子、电气设备或系统获得越来越广泛的应用。电磁环境日益复杂,处在其中的电子、电气设备面临越来越多的干扰,造成性能降低、功能丧失的概率明显增加。因此,在电子、电气设备和系统的设计、研制和生产过程中,如何解决电磁兼容问题已受到越来越广泛的重视。我国从2003年8月起对电子设备实行电磁兼容性强制性认证。自2005年开始,海军工程大学(以下简称“我校”)为自动化专业和电气专业学生开设了“电磁兼容”课程(20个学时),旨在帮助学生了解电磁兼容的基本概念和基本原理,掌握电磁干扰的抑制措施,熟悉电磁兼容性测试标准和方法,为电气设备的电磁兼容设计与电磁干扰评价打下牢固基础。与之相关的“电磁兼容”课程是从电磁兼容基本概念入手,由“电磁干扰三要素”中的“干扰源”和“传播途径”展开,介绍干扰源的特点及性质,分析传导干扰和辐射干扰,进而讨论电磁干扰控制原理及控制电磁干扰的“三大技术”(接地、屏蔽和滤波),最后介绍电磁兼容预测分析及电磁兼容性测试技术。该课程来源于实践,又回归到工程应用中。

一、“电磁兼容”课程教学的现状

1.教学内容与相关科技的最新成果脱节

随着电力电子及电气自动化技术的发展,大功率、高电压开关及逆变器、整流器等设备产生的干扰和对控制设备的影响越来越突出。电磁兼容学科涉及到如何减少设备产生的干扰,如何防止其他干扰源对电气设备的影响。科技越是发达,电磁环境越是复杂,电磁兼容问题也越是突出,所以不可避免地会出现原有“电磁兼容”教学内容陈旧,不能反映相关科技的最新成果,这就不利于培养具有综合应用能力的新型人才。因此,必须进行教学改革,把这些新成果及其工程思想纳入到教学实践当中。

2.教学方法仍然以“满堂灌”教学为主

首先,“电磁兼容”这门课程的基本原理比较抽象,含有大量繁琐的公式推导和论证,而它的应用却具有很强的工程实践性。抑制电磁干扰的“三大技术”都是来源于实际工程应用,由于电磁兼容学科基于复杂的电磁场理论,有一些抑制措施在工程应用中有很好的效果,但其机理却可能还没完全搞清楚。在实际的教学过程中,大多数师生很难接触到实际工程,也就不知道如何运用课堂所学知识解决工程中的实际问题,因此,教学内容与实际应用脱节,教学效果相对比较差。其次,课堂教学基本上以教师讲授为主,学生被动听课,缺乏有效的互动环节。学生总是听讲一些枯燥的理论知识,很容易昏昏欲睡。最后,由于电磁兼容测试的仪器设备比较昂贵,针对本科教学的“电磁兼容”课程一般很少开设实验课,这样的教学后果难以激发学生学习兴趣,不利于培养他们的创新能力。

二、案例导入式教学法的概念及特点

1.案例导入式教学法的概念

案例导入式教学法是一种以案例为基础的教学法。教师基于理论知识与实践知识相结合的基础,并结合教师自身科研过程中遇到的问题,给出相应的现场或工程中的课题,让学生在查阅、学习相关资料后,在教师的指导下进行讨论、分析、计算和研究,充分理解所学的相关理论知识,从而达到锻炼和提升学生解决问题、分析问题的能力。与传统的教学方法相比,案例导入式教学是在传统教材的基础上,与时俱进,适时引入合适的实际工程的应用案例,更强调教师与学生的交互性和教师对学生的启发性。通常教学案例综合性较强,需要学生熟练掌握理论知识,处理案例的思维方式灵活,多方查阅资料,独立思考问题并与同学探讨问题,这样有利于培养学生分析和解决复杂问题的能力,进而提高他们学习的积极性,增强创新意识。

2.案例导入式教学法的特点

(1)客观性和直观性。案例来源于实际的工程应用,与理论知识相比更直接,更让学生能感觉到学习本门课程的作用和意义,所以案例具有客观真实性,必然使得案例导入式教学也具备客观真实性。

(2)综合性和引导性。一个具体的案例所考察的知识点比较丰富,甚至有可能延伸到其他课程的知识,因此案例的分析、解决过程也比较复杂。学生拿到案例后,经过消化,需要主动查阅相关资料,利用已掌握的理论知识分析问题并与同学探讨,制定出解决方案;而教师只是给予必要的引导,并根据不同学生的不同理解补充新的教学内容。

(3)过程交互性。在案例导入式教学过程中,教师应该是一个很好的指挥家,学生应该是一个很好的行动者。教师把学生分成几个小组,每个小组成员进行不同分工,合作完成案例的方案论证和实现,并最终完成详实的书面报告,教师负责协调组与组之间的竞争意识,激励组内人员解决问题的积极性。最后在课堂上展开讨论和总结评价,这也是全班同学进行知识共享的过程,整个教学过程是动态变化的。

三、应用案例

案例导入式教学法中所给的课题具有很强的目的性,都是以现场所需或工程实践项目为题。一个具体的案例所包含的知识通常比较丰富,案例的分析、解决的过程也较为复杂,因此在选择案例或设置问题时,要根据教学进度和围绕课程主要章节的重点或难点进行设置,注意体现教学内容的连贯性。[4]

一般情况下,是在讲授完课程中的一些基本概念、基本原理后再引入具体案例的,通常案例导入式教学安排在课程实施进度的后半部分,例如在学习了电磁兼容的基本概念、电力电子典型干扰源以及接地技术后,在进行讲授电磁兼容滤波技术的时候,可引入案例“开关电源的EMI滤波器设计”。开关电源广泛应用于各种电子、电气设备中,对于自动化或电气工程的学生来讲是非常熟悉的,也是今后工作中经常需要使用到的。笔者曾制作了一个输入电压为220V,额定输入电流为0.5A的开关电源。开关电源的效率高,体积小,在工业、民用和军用领域中都得到了广泛的应用;但和线性电源相比,开关电源的电磁干扰比较严重,是使用中的一个突出问题。开关电源的电磁干扰既可以对电网造成污染,又会对负载和其他电气设备形成干扰,是比较典型的干扰源之一。该案例的实施过程:

1.了解开关电源中的电磁干扰源

开关电源主电路的电磁干扰源有开关管、整流二极管和非线性无源元件(如带磁芯的电感器、高频变压器)等;控制电路的电磁干扰则有开关电路、时钟脉冲源。

开关电源的基本原理电路如图1所示,主要由两部分组成:四个二极管组成的不控整流桥把50赫兹交流市电转换成直流电加在输出电容上;降压型DC/DC斩波器通过对可控开关管的控制进一步转换成需要的直流电压;控制电路部分完成对输出电压的稳定控制。这类开关电源中产生的干扰分为三类:第一类是电网电源频率的各次谐波,这是因为通过不控整流桥的输入电流为周期脉冲波。由电磁干扰源的频率特性知道,脉冲越窄,频谱越宽,越平坦。第二类是DC/DC崭波电路产生的开关频率及其倍数频率附近的干扰。第三类干扰则出现在数十兆Hz上,这些干扰是由于开关本身通断时器件内部的瞬变过程引起,与开关器件内部的载流子运动有关,称为开关暂态干扰。这三类传导干扰的频段不同,采取的抑制措施也不同,特别是开关频率及其倍数频率附近的干扰是造成含有开关电源的电气设备电磁兼容测试不合格的主要原因。通常用来抑制射频段开关频率次谐波干扰的方法是安装EMI滤波器。这些知识由学生课下查找相关资料获得。

2.了解电磁兼容测试与标准

在用电设备或系统的整个设计和试制阶段,为确保其电磁兼容性,必须进行电磁兼容性测试。这种诊断性的测试有助于识别潜在的干扰问题范围,有助于测量各种补救方法的有效性。电磁兼容发射测试包括传导发射测试和辐射发射测试,结合电磁兼容标准GJB152A-97中传导测试项目CE102—10kHz~10MHz电源线传导发射,采用频谱仪进行测试。测试频谱如图2所示,直线为发射限值,曲线为开关电源火线实测频谱,可见在开关频率33kHz处超标幅度为21dB,需要安装EMI滤波器。

3.进行EMI滤波器设计

要使EMI滤波器对EMI信号有最佳的衰减特性,EMI滤波器必须同时能抑制共模干扰和差模干扰。典型的EMI滤波器的电路原理图如图3所示,L11、L21、L22、L23为电感元件,其中,L11和L21为共模扼流圈是用来抑制共模干扰的,L22和L23分别接在电源的进线和出线,是用来抑制差模干扰的;C11、C12、C13 、C21、C22、C23为安规电容,其中,C11和C22是X电容,跨接在两电源线上,用来抑制差模干扰;C12、C13、C22、C23是Y电容,接在电源线与地之间,用来抑制共模干扰。图3给出的EMI滤波器是2级π型结构,除此之外,还有L型、C型、T型等,分别适用于不同场合,需要根据电源内阻和负载阻抗合理选取。由学生设计出合适参数的EMI滤波器,正确安装EMI滤波器后进行CE102项目的测试结果如图4所示,由图可见,实测曲线没有超过限值。对照实物现场讲授,让学生亲自参与体验,就能够感受到EMI滤波器抑制传导干扰的效果。

四、结语

“电磁兼容”这门课程是一门新兴的综合叉学科,也是一门实用性极强的学科。它起源于解决实际无线电干扰问题,又在处理用电设备或系统的电磁兼容问题过程中获得了发展。现有的完全以教师讲授为主的传统教学方法不能满足培养应用型人才的办学要求,借助案例导入式教学方法,使得学生在掌握电磁兼容理论知识的基础上,不仅可以巩固学生对所学课程理论的理解,为综合运用所学知识解决实际问题做好准备,还能给学生创造一个身临其境的感觉,激发其学习的积极性。本文通过“开关电源EMI滤波器设计”教学案例的导入,使学生不仅对电磁干扰抑制措施之一滤波的原理及设计方法有了深切认识,还对开关电源这一典型干扰源的特性以及电磁干扰的测量及标准有了进一步认识。实践表明,该方法可以帮助学生们由浅入深,化难为易,提高学习效率。

参考文献:

[1]赵家升.电磁兼容原理与技术[M].第2版.北京:电子工业出版社,2012.

[2]马力.《电磁兼容技术》教学方法探讨[J].洛阳师范学院学报,2012,31(11):42-44.

[3]王志亮.“电磁兼容技术”课程双语教学的探索[J].电气电子教学学报,2009,31(1):103-104.

干扰设计论文篇(9)

1 前言

3G系统的发展缓解了容量与频谱的需求矛盾,增强了网络运营的灵活性;但同时也需要更高的频率利用率,而更高的频率共享势必导致系统及用户间更严重的相互干扰。3G系统发源于CDMA系统――干扰受限的移动通信系统,干扰将极大地影响系统的容量、覆盖和业务质量。如何合理而行之有效地将干扰分析解决方案与各实际系统融合起来,形成一整套针对各系统间干扰协调的分析理论和工具,并应用到实际的工程建设中,是3G网络铺设需要解决的紧迫问题。

纵观现有的研究材料,对TD-SCDMA、WCDMA、CDMA800等3G系统与现有GSM900、DCS1800等2G系统的干扰都研究得比较片面,毫无系统性可言;而且方法、结论也不一致,以致读者在摘用各系统干扰隔离及距离计算方法时显得比较迷茫。为此,笔者根据自己多年来从事3G网络规划的经验,总结出多种系统间的干扰计算模型和方法。

2 系统间的干扰

所谓干扰,即直接或间接进入接收设备信道或系统的电磁能量,对无线电通信信号的接收产生的影响。干扰会导致性能下降,质量恶化,信息误差或丢失,甚至阻断通信[1]。

典型的干扰过程是:干扰源的发射信号(阻塞信号、加性噪声信号)从天线口被放大发射出来后,经过了空间传播,产生损耗,最后进入扰接收机。如果空间隔离不够的话,进入扰接收机的干扰信号强度将会使接收机信噪比恶化或者饱和失真[2]。

图1 系统间的干扰

系统间的干扰可分为杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰三类。其中杂散干扰与基站的带外发射相关,是接收方自身无法克服的。阻塞干扰与接收机的带外抑制能力有关。而互调干扰则是干扰信号满足一定的关系时,由于接收机的非线性,出现的与接收信号同频的干扰信号;它的影响和杂散辐射一样,提高接收机的基底噪声,降低接收机的灵敏度。

3 干扰分析模型

系统间的干扰分析指标基于各系统的设备技术要求[3~8](下文提及的设备子系统规范,如不加特别说明,即指各系统所对应的设备技术要求规范)。

给出模型假设:干扰系统A,所处频段为F1;扰系统B,所处频段为F2。

3.1 杂散干扰模型

首先计算系统B的底噪:

Nb=热噪声(-174+10lgBW(带宽))+Nf(噪声系数)(1)

根据设备子系统规范计算干扰系统A在F2的基站共址辐射电平的最低要求Z1,如TD-SCDMA在DCS为-98dBm/100kHz(1710MHz~1785MHz)。

则杂散干扰隔离度

Izs=Z1-Nb-X(2)

式中,X为系统B低于底噪的容耐能力,如取9dB。

根据各系统的设备子系统要求,得出如表1所列的Z1的值。

3.2 阻塞干扰模型

阻塞干扰又分为带内阻塞和带外阻塞。

(1)带内阻塞模型

带内阻塞比较简单。

先根据规范查出扰系统B在F2的带内阻塞电平Dn,则带内阻塞隔离度

Idn=Z1-Dn(3)

如果Idn

表2给出各系统的带内阻塞电平Dn的值:

表2主要通信体制下Dn的值

(2)带外阻塞模型

先根据设计子系统规范查出扰系统B在F2的带外阻塞电平Dw,再比较系统A的发射电平值Ps(如为TD-SCDMA,则应该计算多阵子叠加后的电平)。则带外阻塞隔离度

Idw=Ps-Dw (4)

表3给出各系统的带外阻塞电平Dw的值:

3.3 互调干扰模型

根据干扰的信源,互调干扰分为发射信号互调干扰和杂散信号互调干扰。

(1)发射信号互调模型

发射信号互调干扰比较简单。

计算系统A在频段F1内的最低和最高频点f1、f2,计算三阶互调(2f1-f2)和(2f2-f1),如果该取值范围落在系统B的F2内,则造成互调干扰,可按照杂散信号的互调干扰模型计算。

(2)杂散信号互调模型

杂散信号产生的互调将会同时对系统的发射机和接收机产生影响。

对发射机的影响

根据设备子系统规范计算B系统要求的杂散信号小于其发射电平的程度:

D=Ps-Y(5)

式中:Y表示B系统所要求的互调衰减。

根据设备子系统规范计算A系统在F2上的互调特性杂散Z2,则杂散信号互调干扰隔离度

Ihf=Z2-D(6)

如果Ihf

表4列出各系统的互调特性杂散Z2的值:

表4 主要通信体制下Z2的值

扰系统要求杂散信号小于其发射电平的程度D见表5:

表5 主要通信体制下的D值

对接收机的影响

根据设备子系统规范计算出B系统要求的接收互调特性,若要求落在接收机带内的干扰信号为E,则对接收机的影响计算如下:

Ihj=Z1-E (7)

如果Ihj

3.4 其它模型参数

系统间干扰分析除上述基站干扰指标外,还需其它输入参数,如表7所示。

表6 主要通信体制使用频段

表7系统参数

4 结语

在工程设计、建设中,只要计算相关的隔离度,依照空间隔离经验公式,便可得知不同系统间共存所需要的隔离距离(主要是水平和垂直距离),以此来指导无线网络工程的建设。本文通过仔细分析包括所有2G/3G系统在内的系统间干扰原理及模型,得出相应的计算方法,并可以依此类推,具有一定的推广价值。

参考文献

[1]Richard A.Poisel. Modern Communications Jamming Principles and Techniques[M]. Boston, Artech House Inc, 2004.

[2]朱东照,罗建迪,汪丁鼎,等编著. TD-SCDMA无线网络规划设计与优化(第二版)[M]. 北京:人民邮电出版社,2008.

[3]YD/T 883-1999. 900/100MHz TDMA数字蜂窝移动通信网基站子系统设备技术要求及无线指标测试方式[S].

[4]YD/T 1365-2006. 2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网无线接入网络设备技术要求[S].

[5]YD/T 1552-2007. 2GHz WCDMA数字蜂窝移动通信网无线接入网络设备技术要求[S].

[6]YDC014-2008. 800M CDMA 1X数字蜂窝移动通信网设计技术要求:基站子系统[S].

[7]YD/T 1556-2007. 2GHz CDMA2000数字蜂窝移动通信网设备技术要求:基站子系统[S].

[8]中华人民共和国信息产业部,信部[1998]649号. 关于PHS和DECT无线接入系统共用1.9GHz频段频率台站管理规定的通知[S].

干扰设计论文篇(10)

针对这种超限值的现象,研究设备的内部,抓出几个较容易干扰的点,进行整改,最终将设备的辐射干扰降低到合格范围内。

论文通过试验、分析和整改,介绍了目前市场上比较常见的大屏幕数码显示设备,和它的辐射干扰试验的试验方法,常见问题的解决对策,探讨了大屏幕数码显示设备在辐射干扰测试中所遇到的一些问题和解决这些问题几类方法。

【关键词】电磁兼容;辐射干扰;极限值

1、设备介绍

1.1系统的介绍

系统模拟显示了一个3行4列的大屏幕显示系统[2]。

大屏幕数码显示设备的桌面为一个(1366*4)×(768*3)的高分辨率[3]的GPS信息地图,该信息显示可以通过多屏拼接控制器的本地硬盘系统直接运行或通过多屏拼接控制器的网络抓屏处理方式运行显示。

1.2设备特性

1.2.1可轻松接入多路信号

可以接受视频(NTSC/PAL)信号以及高清晰度电视信号(HDTV)。

1.2.2内部画面分割器

本产品内部画面分割器可将输入图像进行分割,以达到组墙显示整幅图像的功能。

1.2.3高质量的画面

高分辨率——WXGA:1366×768像素、无残影、高对比度、高亮度、宽视角。

1.2.4方便简单的安装和维护

轻松会聚、符合几何光学原理、长寿命。

1.2.5低功耗

单元最大总耗电量是300瓦。

1.2.6非常可靠的控制系统

本投影设备通过遥控器控制,也可经由RS-232端口通过计算机进行智能控制。

2、辐射干扰试验

2.1辐射干扰的基本概念

辐射干扰[5](Radiated Emission):干扰源(待测物)藉由空气(Free Space)之方式而干扰其他电子产品者。实际测试是利用天线于OATS测量待测物之辐射干扰。

2.2辐射干扰的测试架构

以大屏幕数码显示设备为例:

产品:大屏幕数码显示设备

依据标准:GB9254-2008 Class A;

极限值[6]:Class A

A级ITE 1GHz以下辐射限值

频率范围(MHz) 距离(m) 准峰值QP(dBμV/m)

30-230 10(3) 40(42.5)

230-1000 10(3) 47(43.9)

场地:Shielding Room详如ANSI 63.4/CISPR 16,均须符合NSA量测;

EMI接收机:量测准峰值[7] (Quasi Peak)、平均值[8] (Average);

测试天线:Biconilog(Broad Band)一般适用频率范围: 20~2000MHz,常用于的EMI RE 1GHz以下的量测;

测试架构:待测物置于高80cm非导体桌面,可360度旋转,接收天线置于距待测物3m/10m距离,高度可在1至4米间移动,量测待测物之最大辐射电场强度,以Quasi Peak(准峰值)为准,并应于水平及垂直极化方向各量测一次。

图3 测试架构图

3、辐射干扰试验结果和解决方法

3.1辐射干扰试验结果

图4 30M-300M 垂直 测试图

垂直试验结果如图所示,30M附近预留量较小,155M附近超极限值,垂直极化[9]不合格。

图5 30M-300M 水平 测试图

水平试验结果如图所示,除165M附近有超预留量外,其他均在6dB范围以下,水平极化合格。

3.2辐射干扰试验结果和对策研究

观看测试图水平图基本合格,垂直图存在超差,对垂直极化部分进行问题分析。依据[图430M-300M垂直测试图]:30M、84M、111M、155M附近均超极限值。

经过分析,超极限值的可能是多方面问题产生:

输入电源线造成,输入线过长,电源线未加屏蔽磁环,造成30M附近较低频的部分有超极限值。对策研究:将输入电源线过长部分绕8字线,并将电源线上加磁环用扎线带以固定。

设备外壳屏蔽部分有漏缝隙,设备外壳均为金属材质,金属材质可以屏蔽一定的电磁辐射,而部分设备外壳接缝不紧密,造成电磁场透过外壳屏蔽缝隙,而产生部分点超极限值。对策研究:观察设备的外壳接缝部分,将不紧密部分,压合紧密,部分漏缝部分,可剪适量大小的铜箔,从内侧贴上。

内部的模块传输到显示屏的主信号线造成。对策研究:将主信号线靠近显示屏一段加磁环并用扎线带固定。

由于设备为拼接组合而成,设备的部分点位无法达到密合的效果,造成部分点位的极限值超差。对策研究:针对这部分特殊的点位,可以通过人体辅触的办法,即用手触及产品的外部点位,观察测试图,如触及部分点位,测试图上曲线有明显的下降,即刻记录点位,对该点位进行接地或者接金属部位处理,可贴铜箔加导电泡棉,如有加漆部分,可小面积打磨。

3.3整改后辐射干扰试验结果

经过整改,对设备重新进行垂直极化的试验,得到如下图,试验结果合格。

图6 30M-300M 垂直 整改测试图

4、总结

论文介绍了大屏幕数码显示设备,并通过试验模拟大屏幕数码显示设备在环境中所产生的辐射干扰,以数据为依据,对设备上所产生的超限值的电磁场进行研究,并将其消除。论文只是小批量的通过简易的方式对设备进行整改,但根据整改后的效果可以大批量的运用在设备生产上。

随着科技的进步,设备的功能将越来越多,集成部件和附加功能也随之不断增多,辐射干扰的问题会越来越多,对设备电子和机构设计的要求也就随之加大,需要电子设计、机构设计等的共同努力来完成设备更好的功能实现和更好的符合标准要求。

参考文献

[1]期刊:赵阳,颜伟,赵波,罗永超,李世锦.电路辐射干扰机理诊断与特性估计.电工技术学报,2010-10-26

[2]学位论文:李瑾.LED大屏幕显示系统的视频信息泄漏研究.西安电子科技大学.2011-06-01

[3]学位论文:.高分辨率遥感图像分类技术研究.中国科学院研究生院(遥感应用研究所),2006-04-01

[4]学位论文:刘凤鹏.视频信号转换与光纤传输技术研究.西安电子科技大学,2008-01-01

[5]期刊:庞姬,杨中海,沈庚麟.30MHz~1000MHz电场辐射干扰测试中测量不确定度的评估方法.安全与电磁兼容,2004-06-26

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