有源接收天线抗电磁干扰的设计与试验.doc

第 31卷第 2期
2010年 3月
遥 测 遥 控
Journa l of Te lem e try, Tra ck in g an d C omm an d
Vo l. 31 , №. 2
M a rch 2010
有源接收天线抗电磁干扰的设计与试验
李保平,
(北京遥测技术研究所
敖爱新
北京
100076 )
摘要:通过分析有源接收天线在实际使用中可能遇到的电磁干扰环境,结合产品的特点和薄弱环节,采取相应的抗
电磁干扰的设计措施,并对其进行相应的试验验证,在确保工作指标的同时,力求提高产品的抗电磁干扰能力,取得了一定的效果,对相关电子产品的设计具有一定的借鉴作用。
关键词:有源接收天线; 电磁干扰
中图分类号: TN827 +. 2
文献标识码: A
文章编号: CN1121780 ( 2010 ) 02 20012203
前 言
有源接收天线用于接收卫星或地面转发的微弱信号,其有以下三个特点: ①有源接收天线内部的低噪声放大器具有低噪声系数和高增益的特点,但其静电敏感度较高; ②有源接收天线处于系统的最前端, 为了确保收星效果,它需要在地面车、屋顶、塔架等架高环境下工作,安装位置随着任务的不同经常变化;
③有源接收天线的接收下引电缆很长,从天线到接收机处的电缆长度可以达到数十米。以上特点使得有源接收天线容易受外界电磁环境的影响,接收线缆容易感应各种干扰,特别是电源尖峰、静电、雷电等电
磁干扰,这些电磁干扰一旦进入天线内部,将对敏感器件、电路、低噪声放大器造成很大的损伤,甚至毁
坏[ 1 ] 。因此,有必要评估有源接收天线实际使用环境中可能遇到的各种电磁干扰,并在设计中采取相应的防护措施,提高有源接收天线的抗电磁干扰能力。
1 有源接收天线面临的电磁干扰及相应的防护措施
有源接收天线面临的电磁干扰主要有发射机或雷达产生的辐射电磁场、雷电产生的电磁环境和静电放电三种。下面对这三种电磁干扰进行分析,并给出相应的防护措施。
1. 1 发射机或雷达产生的辐射电磁场
与有源接收天线相邻和相关系统的无线发射设备、各种民用发射机都是辐射发射源,而且各种雷达、通信、导航等辐射源的数量很多,辐射功率越来越大,频谱覆盖范围也越来越宽。
此类电磁干扰源的防护主要通过加装滤波器、限幅器或开关来保护后级电路,每一种保护电路都有各自的特点和应用范围。滤波器主要滤除工作频带外大功率干扰信号;限幅器主要用于系统的输入端或
易损电路的前级,限制大信号通过,起到保护后级电路的目的;开关主要用于发射机和接收机公用天线的
收发转换。在实际电路设计中,可根据需要组合使用,以满足设备的使用要求。
1. 2 雷电产生的电磁环境
雷电产生的电磁环境有直击雷和直击雷发生时附带着的间接效应感应雷两种。感应雷产生的机理是:当发生直接雷击时,雷电流产生的准稳态磁场会在任何开口的环路中感应很高的电压,在闭合环路中产生感应电流[ 2 , 3 ] 。
直击雷的防护一般采用避雷针来实现。由于直击雷的能量很高,有源接收天线应该架设在建筑物避雷针的保护范围之内,避免遭受直击雷雷击。
收稿日期: 2009 212 210 收修改稿日期: 2010 201 212
感应雷的防护主要采用避雷器来保护后级电路。避雷器是目前最有效的感应雷防护方式,这种