大功率电子调制器的噪声干扰控制系统设计

赵钢

摘要：基于大功率电子调制器的噪声干扰现状，根据控制性理论，提出一种噪声干扰控制系统。通过实验分析证实了所提出理论的准确性，表明这种系统设计方法能够很好的改善大功率电子调制器噪声干扰问题。

【关键词】大功率 电子调制器 噪声干扰 系统设计

近年来我国经济快速发展，大功率电子调制器已经得到了越来越广泛的应用。但是随着电子调制器越来越复杂，在使用过程中产生了大量的噪声，这对调制器的准确性产生了很严重的干扰。就目前的实验和数据统计来看，并没有系统设计的方法。因此本文基于大量文献设计出了一种可以有效解决大功率电子调制器噪声干扰问题的系统。

1 大型电子调制器介绍

调制器指的是射频调制器，又分为俩种，一种是邻频调制器，另一种是隔频调制器，调制器主要应用于前端电视机房。

近年来，调制器在不断发展优化。现在我们所使用的调制器主要具有以下优点：

（1）因为调制器所使用的设计方式都是四路一体设计，所以可以有效地节省机房和机柜的空间，安装调试也更加方便。

（2）调制器在输出时候拥有非常强的输出信号，传输的距离也非常远，同时也会对输出图像进行优化处理，接受者所接受的画面就会更加的清晰。

（3）频率合成技术的使用保证了输出电视频道的频率稳定性。

（4）频率可以调控，有效地解决了图像过亮或过暗的问题。

（5）调制器的频率范围广，只要是处于49-863MHZ反问的所有系统和电视频道都适用。

基于以上优点，调制器在当今社会中被广泛的使用。这些使用领域包括各类有线电视系统、闭路电视、宾馆酒店等地区的监控系统、卫星电视系统、学校部队等教育机构视听系统。

调制器也广泛应用于医学领域。我们以电子直线加速器脉冲调制器为例，它是医用电子直线加速器的一个重要组成部分，脈冲调制器产生重复频率和视频脉冲，这些视频脉冲具有一定功率。

由此可见，调制器已经成为现代社会必不可少的一部分。然而随着电子调制器越来越复杂，在使用过程中产生了大量的噪声，这对调制器的准确性也产生了很严重的干扰。

2 调制器的噪声干扰

2.1 调制器噪声干扰研究现状

调制器自发明以来，己在化学、生物、信息科学等领域被广泛应用。因此学术界陆续提出各种改良优化调制器的方法。可是，这些方法仅仅局限于如何优化调制，却很少对调制器噪声干扰问题系统地研究探讨。一方面，我们会发现所有对调制器的研究文献中都有涉及噪声干扰；另一方面我们也可以明显地发现这些学术都是一笔带过地提出噪声干扰问题，并没有很好的解决方式。因此，设计出一种大功率电子调制器噪声干扰问题的系统具有重要理论意义和应用价值。

2.2 大功率电子调制器的噪声干扰控制系统设计

在高速电路中，若是源端与负载端无法配适，那么信号线上就会产生反射现象，负载电压的一部分信息会回馈到源端，这样一来就会造成干扰。而且任何传输线都会有它的固定电感和电容，当传输线上的信号来回反射，就会导致信号在判断时产生误差，甚至会破坏器件。在理想传输线模型中，理想传输线是被数字信号主导的，负载端阻抗与传输线阻抗一旦无法配适，负载端就会反射一部分回到源端；当电压从负载端反射到达源端时，源端又会使电压再次反射回负载端，这种现象我们称之为二次反射波，当发生这种现象时反射电压的幅值由源反射系统来消除反射。

通过以上原理分析，我们通常采用俩种方式对传输线进行端接。一是源端串行端接匹配、二是负载端并行端接匹配。这两种端接策略都有自己的优点和不足，但是第一种方法在进行端接时仅仅需要在信号源端串入一个电阻就可以完成，具有方便好操作，消耗功率小的优点，所以相对于第二种来说被更加广泛地采用。

除此之外，信号的传输线在布线过程中，我们通常采用全直线布线方式来保证信号的连续性和减少信号反射。当我们必须进行弯折布线时，一定不要有直角走线，在转弯的地方要设计为45度或者圆弧形。

器件内部接地引脚和地平面会产生一种电感现象，这种现象叫做寄生电感，又叫引线电感。理论上来看，信号在传递过程中会翻转带来电流变化，这些变化又会通过器件的引线电感而去影响地线。所以一旦许多电路驱动器信号在传递过程中同时翻转，就会同时影响地线，噪声就会变得非常大，这种情况又叫同步切换噪声（SSN）。换言之，驱动电流的输出越大，这些电流所产生的噪声幅度也就越大。

串扰也是一种噪声产生的方式。串扰的概念是每当信号在传输线上传递时，相同的一个PCB板上两条信号线之间就会连合，这些信号线之间的连合会引起线上的噪声。被干扰对象的串扰幅值是由以下几个因素影响，

（1）干扰源信号频率；

（2）信号的上升/下降时间；

（3）边沿变化；

（4）传输线与地平面的距离；

（5）同一布线结构的电介质层厚度。其中边沿变化对串扰的影响最大，边沿变化越快，串扰越大。

2.3 大功率电子调制器的噪声干扰控制仿真系统设计

大量事实表明，一旦PCB板已经成形，我们要解决高速数字电路干扰而导致信号不完整这一问题就会非常地麻烦，因此我们想到通过对仿真软件的检测来解决问题。我们在开发最初期间就对信号的完整性和串扰现象进行仿真，就可以提出具有针对性的改善方案。通过分析进行解决，仿真确定了没有问题，我们再进行实际加工，这样可以有效保障成形PCB板的优良性。

目前被应用比较多的仿真工具主要有cadence、ICX、Hyperlynx等。

3 结束语

随着经济的快速发展，对大型电子调制器的发展也提出了更高要求，这就要求我们重视起噪声干扰问题。本文通过对之前文献的分析，提出了一种有效解决大功率电子调制器噪声干扰问题的系统，希望对以后的学术研究起到积极的作用。

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