發(fā)射機(jī)諧波干擾導(dǎo)航設(shè)備分析
加入技術(shù)交流群
1．3．2 線纜結(jié)點設(shè)備連接關(guān)系
在建立仿真模型時，首先應(yīng)明確干擾設(shè)備在仿真模型中的結(jié)點設(shè)備連接關(guān)系和Glonass天線饋線連接關(guān)系，其次是源端結(jié)點設(shè)備內(nèi)部電路(含信號源)，最后是終端Glonass天線結(jié)點設(shè)備內(nèi)部電路(含探針)。
1．3．3 仿真結(jié)果分析
發(fā)射機(jī)系統(tǒng)低頻段發(fā)射天線在預(yù)設(shè)的諧波1 602 MHz的輻射方向圖見圖3所示。假設(shè)低頻段發(fā)射機(jī)輸出基波功率為50 dBm，在諧波為1 602 MHz處抑制70 dB，剛好滿足國軍標(biāo)對二、三次諧波的基本抑制要求，則發(fā)射天線等效輸入諧波功率為-20 dBm；若天線饋線的屏蔽效能為90 dB，則電纜等效泄露功率為-110 dBm。現(xiàn)在可以通過預(yù)設(shè)條件來獲得如下仿真結(jié)果：
Glonass天線接收到發(fā)射天線對外輻射的三次諧波功率為-98．5 dBm，高于導(dǎo)航設(shè)備接收靈敏度近30 dB，存在明顯干擾。
Glonass天線饋線在接收機(jī)一端的感應(yīng)功率為-131．0 dBm；在另一端的感應(yīng)功率為-131．3 dBm，不存在明顯干擾。
對仿真結(jié)果進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，Glonass導(dǎo)航設(shè)備所受到的諧波干擾，主要來源于收發(fā)天線的空間耦合，通過線纜耦合感應(yīng)的干擾信號遠(yuǎn)小于天線間耦合路徑，但也不能忽視對線纜的360°屏蔽端接要求。
2 改進(jìn)設(shè)計與建議
2．1 改進(jìn)設(shè)計
在明確干擾路徑之后，需要采取相應(yīng)措施進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。仿真分析的結(jié)果表明，采取以下改進(jìn)設(shè)計方法可以解決諧波的干擾問題，實現(xiàn)系統(tǒng)兼容的目標(biāo)。
(1)增大發(fā)射天線金屬背板的表面積，既可以減小發(fā)射天線后瓣干擾，也可以增大發(fā)射天線與Glonass導(dǎo)航天線間的隔離度，從而減小發(fā)射天線諧波對Glonass導(dǎo)航天線的干擾。但同時也減小了基波的輻射方向圖，因此，在滿足基波輻射方向圖的條件下，盡量增大發(fā)射天線金屬背板的表面積。
(2)增大收發(fā)天線在諧波頻段內(nèi)的隔離度，發(fā)射天線諧波輻射方向圖盡量偏離Glonass導(dǎo)航天線接收方向圖，且Glonass導(dǎo)航天線方向圖盡量朝向空中。
(3)優(yōu)化導(dǎo)航天線的安裝布局，優(yōu)化結(jié)果是GPS導(dǎo)航天線的安裝位置最佳。若直接互換位置，就會減弱GPS導(dǎo)航天線接收衛(wèi)星信號的能力；若直接布局在同一個位置，就必須首先解決導(dǎo)航天線間的相互干擾。在現(xiàn)階段，集成了以上這兩種導(dǎo)航方式的天線已研制成功，并增加了預(yù)選功能，增強(qiáng)了抗干擾能力，外形結(jié)構(gòu)示意圖見圖4。該天線體積為104 mm×71 mm×10 mm；重量較輕為100 g，與單個GPS導(dǎo)航天線外形和安裝方式一致。另外，采用綜合傳感器方式，可以相應(yīng)減少平臺內(nèi)天線數(shù)量，從而相應(yīng)減小天線布局的難度。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/155174.htm
2．2 處理措施
根據(jù)所需實施的改進(jìn)設(shè)計要求，建議作如下處理措施：
(1)適當(dāng)增大發(fā)射天線金屬背板的表面積，也可在發(fā)射天線的安裝面涂敷金屬涂料或加裝導(dǎo)電碳纖維夾層。
(2)優(yōu)先采用前級具備濾波功能的“二合一”導(dǎo)航天線和接收機(jī)。
(3)調(diào)整天線間距，或?qū)⑻炀€地金屬層設(shè)計成“周期性非理想地”，在諧波處可以增加10～15 dB的隔離。
(4)提高發(fā)射機(jī)諧波抑制性能。
(5)加強(qiáng)系統(tǒng)中射頻連接的阻抗匹配設(shè)計。
(6)大功率連接器選用沒有鍍鎳工藝的連接器。
(7)提高電纜的屏蔽效能。
(8)系統(tǒng)中應(yīng)采取多點接地措施，特別是大功率濾波器類的接地。
3 結(jié)語
機(jī)動平臺在某些特定時期的作用將越來越大，需要集成的功能將越來越多，采用綜合傳感器方式將是未來科技發(fā)展的趨勢。本文根據(jù)機(jī)動平臺發(fā)射機(jī)系統(tǒng)諧波對Glonass導(dǎo)航設(shè)備所造成的電磁干擾進(jìn)行了全面分析，并通過電磁仿真獲得最大干擾路徑和干擾程度。為了解決干擾問題，給出了所需實施的改進(jìn)設(shè)計方法和處理措施，從而為此類機(jī)動平臺干擾系統(tǒng)的順利研制提供了一套行之有效的設(shè)計手段。伴隨某工程的順利研制，驗證了它在工程設(shè)計中的有效性和使用價值，具有進(jìn)一步推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。
評論