胡坤鳳

摘 ? 要：在衛(wèi)星導(dǎo)航日益普及的情況下，用戶對(duì)于接收機(jī)終端的安全可靠性以及抗干擾能力有了更高的要求。當(dāng)前，研發(fā)射頻電路板的環(huán)節(jié)，防止干擾信號(hào)與射頻電路需接收處理的信號(hào)混合，有效地減少系統(tǒng)受到的電磁干擾成為不斷提升產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵技術(shù)。如果不能良好地削弱干擾信號(hào)，那么在處理射頻電路信號(hào)期間會(huì)引發(fā)諸多問(wèn)題，降低產(chǎn)品的可用性。鑒于此，文章分析了北斗導(dǎo)航射頻電路抗干擾設(shè)計(jì)方法，為實(shí)踐工作提供有價(jià)值的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：北斗導(dǎo)航;射頻電路;抗干擾;設(shè)計(jì)方法

為了保障產(chǎn)品電路的可靠性，同時(shí)充分地施展其應(yīng)有的性能，進(jìn)行設(shè)計(jì)北斗導(dǎo)航射頻電路的抗干擾期間，應(yīng)該予以射頻電路印刷電路板的電磁兼容性綜合考慮和關(guān)注，使得電磁兼容性在全面考慮的基礎(chǔ)上，維護(hù)系統(tǒng)最大限度地降低電磁信號(hào)輻射率，繼而顯著地增強(qiáng)射頻電路的抗干擾功效[1]。文章所設(shè)計(jì)的北斗導(dǎo)航射頻電路，摒棄傳統(tǒng)抗干擾相應(yīng)接收機(jī)中抗干擾處理模塊以及基帶處理模塊間頻率變換的部分，使得天線和接收單元電路有效結(jié)合，簡(jiǎn)化電路的同時(shí)也降低電路板的繁雜程度，降低功耗，使得電磁兼容性、抗干擾能力有效提升。在落實(shí)北斗導(dǎo)航射頻電路的抗干擾設(shè)計(jì)過(guò)程中，重要方面就是防止電路不需要的信號(hào)影響電路正常運(yùn)行，北斗導(dǎo)航射頻電路的直接通信以及命令傳達(dá)均經(jīng)電磁信號(hào)這一途徑實(shí)施，一旦不能抵抗干擾，便無(wú)法正常工作，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)形成影響[2-3]。

1 ? ?北斗導(dǎo)航射頻電路干擾來(lái)源的分析

北斗導(dǎo)航射頻電路的制作環(huán)境、過(guò)程、工作方式等，均對(duì)干擾信號(hào)的來(lái)源形成了一定程度的影響，所以必須要基于源頭部位進(jìn)行干擾問(wèn)題的有效解決，同時(shí)做到在根本上實(shí)施設(shè)計(jì)抗干擾工作，確保使北斗導(dǎo)航射頻電路性能在優(yōu)化中進(jìn)步，在進(jìn)步中提升效果。干擾來(lái)源是多樣化的，最強(qiáng)的就是干擾信號(hào)，非常容易對(duì)射頻電路、整個(gè)系統(tǒng)性能產(chǎn)生影響，這一關(guān)鍵性因素涉及了電源線和地線印刷線導(dǎo)致的干擾[4-5]，以及不科學(xué)布線形成的干擾，下面進(jìn)行相應(yīng)的深入分析。

電源線以及地線設(shè)計(jì)，影響到整個(gè)射頻電路板的設(shè)計(jì)，只有做到合理設(shè)計(jì)，才能積極地防范電磁干擾問(wèn)題。電源線、地線很容易直接形成諸多電磁干擾源，例如地線就是因?yàn)橹苓叚h(huán)境等的復(fù)雜性，往往會(huì)出現(xiàn)噪聲干擾問(wèn)題，地線形成噪聲干擾的關(guān)鍵性因素是地線在大地直接接入。地球具備一定阻抗，如果電路內(nèi)電流流經(jīng)通過(guò)地線，可以于地面構(gòu)建電壓，此電壓能夠在地面上產(chǎn)生回路電流，再通過(guò)電信號(hào)跟磁信號(hào)間的轉(zhuǎn)換，最終產(chǎn)生干擾源，對(duì)全部的北斗導(dǎo)航射頻電路工作形成不良影響。全部電路會(huì)需要接地，同一接地端產(chǎn)生很多回路電流，會(huì)讓地線噪聲繁雜性明顯提升[6-7]。還有一個(gè)原因是，未能夠科學(xué)布線，在一定程度上會(huì)對(duì)北斗導(dǎo)航射頻電路產(chǎn)生干擾。實(shí)施設(shè)計(jì)閉環(huán)采樣電路期間，因部分電壓較高的信號(hào)能夠在環(huán)路中進(jìn)行布置，所以電路在運(yùn)行時(shí)很容易遭受外界干擾，使得整個(gè)電路在過(guò)壓環(huán)境下，觸發(fā)系統(tǒng)的報(bào)警裝置。

為了積極地減少或者是避免以上各種干擾問(wèn)題，應(yīng)該嚴(yán)格遵守相應(yīng)的原則標(biāo)準(zhǔn)。（1）在設(shè)計(jì)電源線的過(guò)程中，應(yīng)該保障電源線具有合理的寬度，寬度跟阻抗具有反比例關(guān)系，電源線寬度的增加，能夠明顯地減小阻抗，實(shí)現(xiàn)良好的抗干擾目標(biāo)。（2）電源線、地線展開(kāi)傳輸數(shù)據(jù)期間，應(yīng)該嚴(yán)格地保障方向相同，同時(shí)要使得信號(hào)線長(zhǎng)度適宜，不能過(guò)長(zhǎng)，而且要在滿足標(biāo)準(zhǔn)的情況下最大限度地減少通孔數(shù)量，減小組件之間的連接線。針對(duì)部分不能兼容的數(shù)據(jù)線以及信號(hào)線，禁止平行布置，應(yīng)該遠(yuǎn)離。

2 ? ?北斗導(dǎo)航射頻電路抗干擾的屏蔽設(shè)計(jì)方法

北斗導(dǎo)航射頻電路傳遞、接收數(shù)據(jù)以及信號(hào)，均是經(jīng)高頻段途徑展開(kāi)的，為了科學(xué)地設(shè)計(jì)北斗導(dǎo)航射頻電路，使其有抗干擾性，需要展開(kāi)電磁輻射的抗干擾設(shè)計(jì)。北斗導(dǎo)航射頻電路敏感度較高，即其對(duì)電磁信號(hào)的敏感性極強(qiáng)，通過(guò)減小電路板所需信號(hào)跟電磁干擾信號(hào)間串?dāng)_的方式，就能夠達(dá)到科學(xué)設(shè)計(jì)北斗導(dǎo)航射頻電路的抗干擾設(shè)計(jì)的目標(biāo)[8-9]。

屏蔽設(shè)計(jì)屬于北斗導(dǎo)航射頻電路抗干擾設(shè)計(jì)中關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)，屏蔽設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容即為合理地劃分屏蔽單元，展開(kāi)劃分期間應(yīng)該嚴(yán)格地依照電路的實(shí)際功能單元展開(kāi)，對(duì)各元件實(shí)際性能全面掌握，了解到元件在電路中的功能以后，仔細(xì)分析其工作狀態(tài)以及針對(duì)干擾源形成的敏感程度。綜合考慮后進(jìn)一步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)屏蔽電路期間，具備相應(yīng)原則以及方法，應(yīng)該嚴(yán)格地遵守。首先，劃分屏蔽單元期間，功能電路單元屬于其最基礎(chǔ)的內(nèi)容，展開(kāi)設(shè)計(jì)射頻電路期間，不同的電路產(chǎn)生的功能各具差異性。不同功能的電路會(huì)產(chǎn)生互相之間干擾的現(xiàn)象，主要就是振蕩器的電路或者是放大器的電路等[10]。設(shè)計(jì)這些電路期間，應(yīng)該展開(kāi)一個(gè)屏蔽設(shè)計(jì)。其次，實(shí)施屏蔽設(shè)計(jì)過(guò)程中，高頻電路的屏蔽設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵，高頻段工作的電路很容易遭遇干擾信號(hào)的不良影響，同時(shí)也能夠?qū)ζ溆嚯娐沸纬梢欢ǔ潭鹊挠绊?。鑒于此種情況，必須要針對(duì)具有不同功能、不同工作頻段的電路，實(shí)施相互屏蔽處理，以期有效地防止互相干擾問(wèn)題出現(xiàn)。

3 ? ?北斗導(dǎo)航射頻電路抗干擾的電路接地設(shè)計(jì)方法

一些電路具有典型的特征，其中包括具有較小的信號(hào)幅度、工作電平低或者是容易失效、降級(jí)等。不敏感信號(hào)以及大信號(hào)電路的地線系統(tǒng)中，主要涉及高功率放大器電路、高電平電路以及末級(jí)放大器等方面。此類電路的主要特征為具備較大的工作電流，同時(shí)地電流較高，應(yīng)該將其跟小信號(hào)地線系統(tǒng)分開(kāi)。另外，干擾源地系統(tǒng)主要是指繼電器。此類元件實(shí)施工作期間，會(huì)形成沖擊電流，不同程度地干擾電子電路，如不及時(shí)處理會(huì)加重干擾程度。所以，本研究中的電路板需要實(shí)施多點(diǎn)串聯(lián)接地模式，對(duì)地線系統(tǒng)展開(kāi)分開(kāi)敷設(shè)，同時(shí)跟高頻系統(tǒng)保持較遠(yuǎn)的距離。地線的應(yīng)用應(yīng)該具有直、粗、短的特征，同時(shí)，高頻元器件周圍需要布置大面積接地銅箔。對(duì)于高頻電路板中各單元電路，應(yīng)該采取先后次序進(jìn)行一一排列，直線布置接地線，打造出直尺結(jié)構(gòu)狀態(tài)。

4 ? ?北斗導(dǎo)航射頻電路抗干擾的布線設(shè)計(jì)方法

在北斗導(dǎo)航射頻電路的電路布線過(guò)程中，應(yīng)該落實(shí)電磁兼容性分析以及抗干擾的設(shè)計(jì)。在布線上落實(shí)相應(yīng)原則，進(jìn)行設(shè)計(jì)電路板期間，應(yīng)該對(duì)電磁干擾的屏蔽加以考慮。布局元件能夠?qū)φ麄€(gè)電路中各元件工作狀態(tài)產(chǎn)生一定的影響，干擾的重點(diǎn)來(lái)源之一就是元件間的相互作用，應(yīng)該注意布線設(shè)計(jì)基本原則，即布線過(guò)程中應(yīng)保障擁有一致的排列方向，嚴(yán)禁加工電路板環(huán)節(jié)出現(xiàn)不正確的焊點(diǎn)焊接問(wèn)題。

5 ? ?結(jié)語(yǔ)

為了使通信行業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，使通信效率水平不斷增強(qiáng)，應(yīng)該在設(shè)計(jì)北斗導(dǎo)航射頻電路期間，對(duì)外來(lái)源以及電路自身電磁信號(hào)的干擾進(jìn)行充分考慮，促使射頻電路效率良好提升的關(guān)鍵就是科學(xué)設(shè)計(jì)北斗導(dǎo)航射頻電路的電磁干擾的屏蔽以及抗干擾能力。在此次研究中，射頻電路的干擾來(lái)源涉及印刷線的寬度，對(duì)導(dǎo)致干擾以及布線不合理所形成干擾問(wèn)題展開(kāi)抗干擾設(shè)計(jì)的內(nèi)容涵蓋電路的接地設(shè)計(jì)以及屏蔽設(shè)計(jì)、布線設(shè)計(jì)。北斗導(dǎo)航射頻電路板是無(wú)線通信電子設(shè)備中關(guān)鍵性的構(gòu)成內(nèi)容，它的抗電磁干擾能力可以對(duì)電子設(shè)備運(yùn)行安全的可靠性產(chǎn)生重要影響。

[參考文獻(xiàn)]

[1]居益林，鄭建生.一種雙模五頻點(diǎn)射頻前端設(shè)計(jì)[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2016（1）：209-213.

[2]張吉慶.射頻電路抗干擾設(shè)計(jì)方法研究[J].數(shù)字通信世界，2019（4）：25.

[3]王輝.基于射頻電路抗干擾設(shè)計(jì)方法研究[J].數(shù)字化用戶，2019（17）：285.

[4]王屹煒，吳鐵成，阮伯棟，等.射頻系統(tǒng)中混合模S參數(shù)的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（26）：7-10.

[5]梁源.無(wú)線通信射頻接收系統(tǒng)研究[J].電子測(cè)試，2019（9）：74-75.

[6]何墨淵，馮文全，張杰斌.一種小型化抗干擾導(dǎo)航接收機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].導(dǎo)航定位學(xué)報(bào)，2019（1）：93-97.

[7]溫杰，吳治霖，石玉，等.一種可編程的高抗干擾AGC的設(shè)計(jì)[J].電子科技，2019（1）：76-79.

[8]魏濤，楊祖芳，潘偉，等.GPS天線陣抗干擾射頻前端設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2018（5）：119-123.

[9]王國(guó)東，方軼，李春萍，等.一種小型化星載模擬發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)[J].通信技術(shù)，2018（6）：1438-1443.

[10]王海波.基于ADS仿真的鏡像抑制混頻器研究[J].數(shù)字化用戶，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

.