奚 睿 覃耀霖 姜文博
短波发射控制系统抗干扰技术研究
奚 睿 覃耀霖 姜文博
(沈阳理工大学 辽宁沈阳 110159)
发射控制系统在通信行业、军事领域等领域有很大的应用。因为其特殊的功能,对其稳定性有很高的要求。文章主要对短波发射控制系统的抗干扰技术进行了研究。希望笔者的研究,可以对此技术发展有些许的帮助。
短波发射;控制系统;抗干扰技术
随着通信技术的发展,我国短波发射控制系统不断完善,每台发射机能够与多种天线相连,使用开关切换的方法来控制各种连接,达到接收不同短波的目的,该系统在运行时面临多种类型的干扰,如何在系统中加入抗干扰技术,有效抵御短波发射时的外界干扰是我们需要研究的课题。
短波通信技术是信息技术时代发展的产物,其结合了微电子技术与移动通信技术,与传统的通信技术相比具备更强的适应性,在设计短波发射控制系统时要做到以下几点:首先要具备较快的反应能力,就是要求系统可以在短时间内准确的捕捉并传递信息;其次要具备较强的抗干扰能力,该系统的工作环境复杂,会受到多种环境因素的干扰,如果不能有效对抗这些干扰,就无法准确捕捉短波信息,该系统就无法发挥正常功用;第三是要具备安全性,也可以将其称为对发射信息的保密能力,一方面是要加密传输信息,避免信息被破译,另一方面是对设备采取保护措施,防止设施被破坏[1]。
短波控制系统面临的干扰主要包括以下四种类型,其一是传导干扰,该种干扰主要是由设备电源产生的,系统的运行需要供电系统作为基本支持,因此这种干扰是无法在源头上阻断的;其二是辐射干扰,该种干扰是由高频率的电磁波产生的,这种干扰的分布相对复杂;其三是静电干扰,系统在运行过程中会受到静电荷的影响,出现耦合干扰的状况,如果设备使用时间过长,出现老化现象,或者是系统的使用环境恶劣,都要面临静电干扰的问题;其四是系统内部干扰,除了设备故障以外,系统在运行时各个线路之间还会产生相互辐射作用,对短波的正常发射造成影响。在对系统进行抗干扰设计时,要考虑到所有的干扰类型,并采取不同的措施来对抗这些干扰[2]。
3.1在电源中加入抗干扰设计
研究发现,设备电源在正常运行时会对系统造成严重干扰,有些短波无法正常发射就是电源产生干扰造成的,因此在进行抗干扰设计时要将电源设计作为重点内容。为了明确电压波动对短波发射系统造成的影响,国家相关标准将电压波动分为三个等级,波动范围在5%以内为A级,波动范围在5%至10%内称为B级,波动范围超过10%为C级,如果供电电压的波动达到了C级,我们就将其称为过压或者次压,如果短波发射系统在这种条件下工作,就会产生较强的电磁干扰,为了避免这种情况,可以将抗电磁干扰模块添加到电压输入端,避免由于电压的波动造成电磁干扰。同时可以在系统中设置电源监视模块,对输出的直流电压进行监视,一旦超过稳定范围就会发出警告,电路自动产生复位信号,保持系统正常运行,一段时间以后复位信号自动消失,不会影响系统正常工作[3]。
3.2在系统中加入滤波干扰
短波的工作频率在几兆至十几兆的范围内,系统在运行过程中会引入高频干扰,干扰频段主要就是短波的工作单位,因此可以在系统中加入滤波器装置,通过滤波的方法来抑制干扰。工作原理就是滤波器可以将特定频段内的信号滤出去,对信号进行预处理,筛选信号,防止系统被干扰。经常使用的滤波方法有以下几种:其一是低通滤波,就是设置一个最高频率,如果信号超过该频率就会直接被分离出去;其二是高通滤波,就是设置一个最低频率,如果信号低于该频率也会直接被分离出去;其三是带通滤波,就是设置一个频率范围,不在频率范围内的信号都会被分离出去;其四是带阻滤波,同样是设置一个频率范围,但是只有该范围内的频率信号才会被分离出去,其作用与带通滤波正好相反。
3.3对电路板采取抗干扰措施
对电路板采取抗干扰措施主要分为以下几种方式,其一是电路板布线,尽量减短信号线,降低其空间干扰发生的可能性,所有布线走向要尽量与数据的传输方向保持一致,提升电路板的抗噪能力,另外所有导线尽量使用粗线,以此来降低导通电阻;其二是配置去耦电容,要尽量缩短引线的长度,因为引线越短,电容器的振谐频率就越高,信号的频率越高,电容的阻抗就越小,系统的滤波性能就越强;其三是焊接,焊接时一般使用小体积芯片或者是较短的引线。
短波发射控制系统在运行过程中会受到外界信号的干扰,对信号的正常传递造成干扰,因此应该将抗干扰设计应用到系统中,一方面可以在电源中加入抗干扰设计,避免电压波动产生电磁干扰,另一方面可以在系统中加入滤波干扰,根据自身需要滤掉一些频率的波,另外也可以对电路板采取抗干扰措施。
[1]崔凤利.当前短波发射控制系统抗干扰关键技术研究[J].数字技术与应用,2015,6(12)04:110.
[2]袁华民,吕英华.短波发射台控制设备的抗干扰技术[J].安全与电磁兼容,2003,12(14)02:1-3.
[3]陈畅.大功率短波发射台站控制系统的抗干扰技术[J].硅谷,2014,11(13)09:41+47.
奚睿(1997-)男,吉林敦化人,武器发射工程专业
覃耀霖(1997-)男,广西河池人,武器发射工程专业
姜文博(1997-)男,辽宁大连人,无机非金属材料
K928
B
1007-6344(2017)03-0134-01