关于北斗导航射频电路抗干扰设计方法研究

胡坤凤

摘   要：在卫星导航日益普及的情况下，用户对于接收机终端的安全可靠性以及抗干扰能力有了更高的要求。当前，研发射频电路板的环节，防止干扰信号与射频电路需接收处理的信号混合，有效地减少系统受到的电磁干扰成为不断提升产品经济效益的关键技术。如果不能良好地削弱干扰信号，那么在处理射频电路信号期间会引发诸多问题，降低产品的可用性。鉴于此，文章分析了北斗导航射频电路抗干扰设计方法，为实践工作提供有价值的指导。

关键词：北斗导航;射频电路;抗干扰;设计方法

为了保障产品电路的可靠性，同时充分地施展其应有的性能，进行设计北斗导航射频电路的抗干扰期间，应该予以射频电路印刷电路板的电磁兼容性综合考虑和关注，使得电磁兼容性在全面考虑的基础上，维护系统最大限度地降低电磁信号辐射率，继而显著地增强射频电路的抗干扰功效[1]。文章所设计的北斗导航射频电路，摒弃传统抗干扰相应接收机中抗干扰处理模块以及基带处理模块间频率变换的部分，使得天线和接收单元电路有效结合，简化电路的同时也降低电路板的繁杂程度，降低功耗，使得电磁兼容性、抗干扰能力有效提升。在落实北斗导航射频电路的抗干扰设计过程中，重要方面就是防止电路不需要的信号影响电路正常运行，北斗导航射频电路的直接通信以及命令传达均经电磁信号这一途径实施，一旦不能抵抗干扰，便无法正常工作，对系统运行会形成影响[2-3]。

1    北斗导航射频电路干扰来源的分析

北斗导航射频电路的制作环境、过程、工作方式等，均对干扰信号的来源形成了一定程度的影响，所以必须要基于源头部位进行干扰问题的有效解决，同时做到在根本上实施设计抗干扰工作，确保使北斗导航射频电路性能在优化中进步，在进步中提升效果。干扰来源是多样化的，最强的就是干扰信号，非常容易对射频电路、整个系统性能产生影响，这一关键性因素涉及了电源线和地线印刷线导致的干扰[4-5]，以及不科学布线形成的干扰，下面进行相应的深入分析。

电源线以及地线设计，影响到整个射频电路板的设计，只有做到合理设计，才能积极地防范电磁干扰问题。电源线、地线很容易直接形成诸多电磁干扰源，例如地线就是因为周边环境等的复杂性，往往会出现噪声干扰问题，地线形成噪声干扰的关键性因素是地线在大地直接接入。地球具备一定阻抗，如果电路内电流流经通过地线，可以于地面构建电压，此电压能够在地面上产生回路电流，再通过电信号跟磁信号间的转换，最终产生干扰源，对全部的北斗导航射频电路工作形成不良影响。全部电路会需要接地，同一接地端产生很多回路电流，会让地线噪声繁杂性明显提升[6-7]。还有一个原因是，未能够科学布线，在一定程度上会对北斗导航射频电路产生干扰。实施设计闭环采样电路期间，因部分電压较高的信号能够在环路中进行布置，所以电路在运行时很容易遭受外界干扰，使得整个电路在过压环境下，触发系统的报警装置。

为了积极地减少或者是避免以上各种干扰问题，应该严格遵守相应的原则标准。（1）在设计电源线的过程中，应该保障电源线具有合理的宽度，宽度跟阻抗具有反比例关系，电源线宽度的增加，能够明显地减小阻抗，实现良好的抗干扰目标。（2）电源线、地线展开传输数据期间，应该严格地保障方向相同，同时要使得信号线长度适宜，不能过长，而且要在满足标准的情况下最大限度地减少通孔数量，减小组件之间的连接线。针对部分不能兼容的数据线以及信号线，禁止平行布置，应该远离。

2    北斗导航射频电路抗干扰的屏蔽设计方法

北斗导航射频电路传递、接收数据以及信号，均是经高频段途径展开的，为了科学地设计北斗导航射频电路，使其有抗干扰性，需要展开电磁辐射的抗干扰设计。北斗导航射频电路敏感度较高，即其对电磁信号的敏感性极强，通过减小电路板所需信号跟电磁干扰信号间串扰的方式，就能够达到科学设计北斗导航射频电路的抗干扰设计的目标[8-9]。

屏蔽设计属于北斗导航射频电路抗干扰设计中关键性的环节，屏蔽设计的主要内容即为合理地划分屏蔽单元，展开划分期间应该严格地依照电路的实际功能单元展开，对各元件实际性能全面掌握，了解到元件在电路中的功能以后，仔细分析其工作状态以及针对干扰源形成的敏感程度。综合考虑后进一步设计，设计屏蔽电路期间，具备相应原则以及方法，应该严格地遵守。首先，划分屏蔽单元期间，功能电路单元属于其最基础的内容，展开设计射频电路期间，不同的电路产生的功能各具差异性。不同功能的电路会产生互相之间干扰的现象，主要就是振荡器的电路或者是放大器的电路等[10]。设计这些电路期间，应该展开一个屏蔽设计。其次，实施屏蔽设计过程中，高频电路的屏蔽设计尤为关键，高频段工作的电路很容易遭遇干扰信号的不良影响，同时也能够对其余电路形成一定程度的影响。鉴于此种情况，必须要针对具有不同功能、不同工作频段的电路，实施相互屏蔽处理，以期有效地防止互相干扰问题出现。

3    北斗导航射频电路抗干扰的电路接地设计方法

一些电路具有典型的特征，其中包括具有较小的信号幅度、工作电平低或者是容易失效、降级等。不敏感信号以及大信号电路的地线系统中，主要涉及高功率放大器电路、高电平电路以及末级放大器等方面。此类电路的主要特征为具备较大的工作电流，同时地电流较高，应该将其跟小信号地线系统分开。另外，干扰源地系统主要是指继电器。此类元件实施工作期间，会形成冲击电流，不同程度地干扰电子电路，如不及时处理会加重干扰程度。所以，本研究中的电路板需要实施多点串联接地模式，对地线系统展开分开敷设，同时跟高频系统保持较远的距离。地线的应用应该具有直、粗、短的特征，同时，高频元器件周围需要布置大面积接地铜箔。对于高频电路板中各单元电路，应该采取先后次序进行一一排列，直线布置接地线，打造出直尺结构状态。

4    北斗导航射频电路抗干扰的布线设计方法

在北斗導航射频电路的电路布线过程中，应该落实电磁兼容性分析以及抗干扰的设计。在布线上落实相应原则，进行设计电路板期间，应该对电磁干扰的屏蔽加以考虑。布局元件能够对整个电路中各元件工作状态产生一定的影响，干扰的重点来源之一就是元件间的相互作用，应该注意布线设计基本原则，即布线过程中应保障拥有一致的排列方向，严禁加工电路板环节出现不正确的焊点焊接问题。

5    结语

为了使通信行业进一步发展，使通信效率水平不断增强，应该在设计北斗导航射频电路期间，对外来源以及电路自身电磁信号的干扰进行充分考虑，促使射频电路效率良好提升的关键就是科学设计北斗导航射频电路的电磁干扰的屏蔽以及抗干扰能力。在此次研究中，射频电路的干扰来源涉及印刷线的宽度，对导致干扰以及布线不合理所形成干扰问题展开抗干扰设计的内容涵盖电路的接地设计以及屏蔽设计、布线设计。北斗导航射频电路板是无线通信电子设备中关键性的构成内容，它的抗电磁干扰能力可以对电子设备运行安全的可靠性产生重要影响。

[参考文献]

[1]居益林，郑建生.一种双模五频点射频前端设计[J].科学技术与工程，2016（1）：209-213.

[2]张吉庆.射频电路抗干扰设计方法研究[J].数字通信世界，2019（4）：25.

[3]王辉.基于射频电路抗干扰设计方法研究[J].数字化用户，2019（17）：285.

[4]王屹炜，吴铁成，阮伯栋，等.射频系统中混合模S参数的应用[J].科学技术创新，2019（26）：7-10.

[5]梁源.无线通信射频接收系统研究[J].电子测试，2019（9）：74-75.

[6]何墨渊，冯文全，张杰斌.一种小型化抗干扰导航接收机的系统设计[J].导航定位学报，2019（1）：93-97.

[7]温杰，吴治霖，石玉，等.一种可编程的高抗干扰AGC的设计[J].电子科技，2019（1）：76-79.

[8]魏涛，杨祖芳，潘伟，等.GPS天线阵抗干扰射频前端设计[J].电子技术应用，2018（5）：119-123.

[9]王国东，方轶，李春萍，等.一种小型化星载模拟发射机的设计[J].通信技术，2018（6）：1438-1443.

[10]王海波.基于ADS仿真的镜像抑制混频器研究[J].数字化用户，2018（35）：94

Abstract：With the increasing popularity of satellite navigation， users have higher requirements for the safety， reliability and anti-interference ability of receiver terminals. At present， the research and development of RF circuit board links to prevent interference signals and RF circuits need to receive and process the signal mixing， effectively reduce the electromagnetic interference system is a key technology to continuously improve the economic benefits of products. If the interference signal can not be weakened well， it will cause many problems during the processing of RF circuit signal and reduce the availability of the product. In view of this， this paper analyzes the anti-interference design method of Beidou navigation radio frequency circuit， and provides valuable guidance for practical work.

Key words：Beidou navigation; radio frequency circuit; anti-interference; design method

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