機(jī)載電子設(shè)備抗干擾接地技術(shù)的應(yīng)用

□劉偉

華東電子工程研究所合肥230031

機(jī)載電子設(shè)備抗干擾接地技術(shù)的應(yīng)用

□劉偉

華東電子工程研究所合肥230031

針對(duì)目前機(jī)載電子設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中遇到的電磁干擾問(wèn)題，分析了進(jìn)行機(jī)載電子設(shè)備抗干擾接地技術(shù)應(yīng)用研究的重要性，并介紹了現(xiàn)有的抗干擾接地技術(shù)，為相關(guān)工程提供參考。

隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的逐漸完善，機(jī)載電子設(shè)備的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，設(shè)備會(huì)因人為、大自然或其它因素而受到電磁干擾，有時(shí)問(wèn)題還很?chē)?yán)重。因此，研究機(jī)載電子設(shè)備的抗干擾措施是一項(xiàng)重要的課題。

1 研究的重要性

現(xiàn)階段，機(jī)載電子設(shè)備在行業(yè)中應(yīng)用的綜合化需求越來(lái)越高。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，卻存在受電磁干擾嚴(yán)重的問(wèn)題，這就阻礙了機(jī)載電子設(shè)備作用的發(fā)揮。接地技術(shù)是保證機(jī)載電子設(shè)備電磁兼容性，抑制設(shè)備使用時(shí)受電磁干擾影響的關(guān)鍵。因此，相關(guān)建設(shè)人員要明確電路接地和抗干擾接地技術(shù)的應(yīng)用方法[1-6]，以降低電磁對(duì)機(jī)載電子設(shè)備運(yùn)行的影響，從而滿足當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)機(jī)載電子設(shè)備性能的需求。

2 機(jī)載電子設(shè)備抗干擾接地技術(shù)的應(yīng)用

2.1 單點(diǎn)接地技術(shù)

在機(jī)載電子設(shè)備抗干擾接地技術(shù)中，單點(diǎn)接地技術(shù)指的是：在一個(gè)電子設(shè)備運(yùn)行線路中，只有一個(gè)物理點(diǎn)被定義為接地參考點(diǎn)[7]。相關(guān)研究表明，當(dāng)機(jī)載電子設(shè)備處于低頻工作狀態(tài)時(shí)，單點(diǎn)接地技術(shù)的應(yīng)用效果要優(yōu)于其它接地技術(shù)，這是因?yàn)榇藭r(shí)接地線的物理長(zhǎng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工作頻率的波長(zhǎng)。但當(dāng)機(jī)載電子設(shè)備處于頻率較高的工作狀態(tài)時(shí)，單點(diǎn)接地技術(shù)就不適用。具體而言，在頻率較高的工作狀態(tài)時(shí)，如果接地線的長(zhǎng)度接近于工作波長(zhǎng)的四分之一，接地線就如同一根終端短路傳輸線，即接地線上的電壓、電流均呈現(xiàn)為駐波分布，抗電磁干擾作用無(wú)法體現(xiàn)。針對(duì)這一問(wèn)題，相關(guān)建設(shè)人員在將單點(diǎn)接地技術(shù)作用于多級(jí)電路時(shí)，應(yīng)注意位置選擇的合理性。例如，在通常情況下，接地點(diǎn)應(yīng)選在電路的低電平輸入端，這樣可以使該端最接近于基準(zhǔn)電位，接地線也可縮短，從而有效抑制機(jī)載電子設(shè)備所受的電磁干擾；但如果將接地點(diǎn)選在電路的高電平端，就會(huì)使地相對(duì)于基準(zhǔn)電位有較大的電位差，接地線較長(zhǎng)，容易受到干擾。

2.2 多點(diǎn)接地技術(shù)

多點(diǎn)接地技術(shù)指的是：某一個(gè)電力系統(tǒng)中各個(gè)接地點(diǎn)接入距離自身最近的接地平面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最短的接地引線長(zhǎng)度，這是降低設(shè)備運(yùn)行受到電磁干擾影響的重要技術(shù)措施[8-9]。此處的接地平面，既可以是機(jī)載電子設(shè)備的底板，也可以是貫通整個(gè)系統(tǒng)的接地導(dǎo)線。對(duì)于一些較大的電力系統(tǒng)而言，接地平面可以充當(dāng)設(shè)備使用的結(jié)構(gòu)框架。在個(gè)別情況下，還可以使其服務(wù)于一個(gè)大型導(dǎo)電物體，成為整個(gè)系統(tǒng)的公共地。由此可見(jiàn)，多點(diǎn)接地技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是電路構(gòu)成相對(duì)簡(jiǎn)單，且高頻駐波的現(xiàn)象少。但值得注意的是，由于應(yīng)用多點(diǎn)接地技術(shù)后設(shè)備內(nèi)部存在諸多的地線回路，這就意味著必須提高接地質(zhì)量。具體而言，由于接地點(diǎn)數(shù)量增加，應(yīng)采取對(duì)應(yīng)的維護(hù)措施，以避免因電子設(shè)備運(yùn)行溫度變化、振動(dòng)及腐蝕而引起的地線高阻抗現(xiàn)象。

2.3 混合接地技術(shù)

混合接地技術(shù)將單點(diǎn)接地技術(shù)與多點(diǎn)接地技術(shù)結(jié)合起來(lái)，以發(fā)揮抗干擾作用效果[10]。具體而言，混合接地技術(shù)的應(yīng)用方法就是在低頻情況下采用單點(diǎn)接地，在高頻情況下采用多點(diǎn)接地。應(yīng)用混合接地技術(shù)時(shí)，要控制好電子設(shè)備運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的由旁路電容和引線電感所引起的諧振現(xiàn)象。單點(diǎn)接地的應(yīng)用頻率范圍一般為低于300 kHz，有些場(chǎng)合也可應(yīng)用于3 MHz以下，多點(diǎn)接地的應(yīng)用頻率范圍一般高于300 kHz，大多數(shù)情況下為500 kHz～30 MHz。綜合而言，混合接地的應(yīng)用頻率范圍為50 kHz～10 MHz。圖1所示為某機(jī)載電子設(shè)備的混合接地技術(shù)應(yīng)用示意圖，圖中顯示的設(shè)備各部分電源地都成功接至電源總地線上，所有的信號(hào)地都接至信號(hào)總接地線上，兩根總接地線接至公共的入地點(diǎn)，這樣可以最大限度地保證電子設(shè)備不受電磁干擾的影響。

3 結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展使人們對(duì)機(jī)載電子設(shè)備抗電磁干擾性能的要求越來(lái)越高，因此相關(guān)建設(shè)人員要加大單點(diǎn)接地技術(shù)、多點(diǎn)接地技術(shù)與混合接地技術(shù)的研究力度，以進(jìn)一步提升機(jī)載電子設(shè)備的抗電磁干擾性能。

圖1 混合接地技術(shù)應(yīng)用示意圖

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（編輯：爾東）

Aiming at the electromagnetic interference problems encountered in the practical application of airborne electronics,analyzed the importance of application study on anti-interference grounding technology for airborne electronics,and introduced the anti-interference grounding technology now available to offer for the relevant projects.

電子設(shè)備；抗干擾接地；技術(shù)應(yīng)用

Electronics；Anti-interference Grounding；Technology Application

TH122

B

1672-0555（2017）01-033-02

2016年8月

劉偉（1983—），男，本科，工程師，主要從事射頻收發(fā)工作