基于两副BTM车载天线抑制电磁干扰应用研究

发布时间：2017-08-17 05:07

  本文关键词：基于两副BTM车载天线抑制电磁干扰应用研究

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【摘要】：应答器接收单元模块中接收天线是一个很重要的部分,实现4.234MHz频率信号的接收及对地面应答器的激活功能。本文从车载接收单元设计方面进行考虑,完成了仿真测试用车载接收天线的制作,实现了天线的阻抗匹配;为滤除4.234MHz频段的带外电磁骚扰,在天线端口接收电路设计了Chebyshev二阶带通滤波器,其中设计中心频率4.234MHz,带宽0.6MHz,阶数为2阶。为验证天线设计的有效性,试制了天线并进行了天线端口S11参数的测量,最小值在4.2MHz,为-18.5dBm,对应的驻波比为1.27dB,满足设计要求。针对干扰性能的测试,本文先使用浪涌信号施加在单根传输线上产生的感应磁场模拟应答器所受的干扰信号来测试天线抗干扰性能。对浪涌信号的时域频域进行分析,发现浪涌信号频域部分是在4.234MHz频段存在一定的频谱干扰分布,所以是可以用浪涌信号来测试天线的抗干扰性能的。实验中,发现测试时铜线传导的浪涌信号波形测试出来并不是标准的浪涌波形,而是存在振铃现象的波形。本文针对测试系统进行改进,尝试用串联电阻、并联电阻、并联压敏电阻这三种方法来减弱振铃现象,发现在负载端并联压敏电阻是三种方法中最好的,但是仍然存在振铃现象。最后通过理论分析,提出一种让传输材料直径呈指数形式变化的方式能更进一步削弱浪涌信号的振铃现象的方法。最后,本文对仿真测试用接收天线进行了测试,发现单个天线的抗干扰能力较差。为了提高接收天线系统的抗干扰能力,本文探讨了用两副天线串联实现干扰对消的方式,并在1MHz到5.5MHz每隔0.5MHz频点进行干扰信号接收了测试,发现两副天线通过干扰对消方式的接收结果比单个天线接收结果平均低14dB。综合全文而言,实现了仿真测试接收天线的设计与对传输线上浪涌信号振铃现象的削弱,但是这些都是仅仅在实验室内完成的设计实验,还缺乏实际外场的测试。真实环境下的具体测试应该是噪声更多,并且条件更加复杂的,在后续研究中可进一步改进应答器接收单元,并加上机车的其它控制部分来进行联调联试,这样才能设计出更加优良的接收天线单元。
【关键词】：应答器 接收天线 浪涌干扰 阻抗匹配
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.673
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 引言9-12
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 论文主要工作11-12
• 2 车载天线接收单元设计12-22
• 2.1 应答器系统介绍12-16
• 2.2 车载天线接收单元设计16-20
• 2.2.1 设计目标16-19
• 2.2.2 天线滤波电路板制作19-20
• 2.3 天线电感的计算20-21
• 2.4 本章小结21-22
• 3 接收天线单元中抑制干扰信号的滤波电路设计与实现22-37
• 3.1 需求分析22
• 3.2 阻抗匹配22-26
• 3.3 干扰信号抑制电路设计与实现26-31
• 3.4 天线S参数测量31-36
• 3.5 本章小结36-37
• 4 BTM车载天线使用环境中的干扰模拟37-51
• 4.1 用浪涌信号模拟脉冲性干扰37-40
• 4.1.1 干扰波形定义37-39
• 4.1.2 干扰波形的频域分析39-40
• 4.2 辐射脉冲干扰信号测试与整改40-46
• 4.2.1 辐射脉冲干扰信号测试41-42
• 4.2.2 振铃现象原因分析42-43
• 4.2.3 浪涌信号传输线纹波抑制设计43-46
• 4.3 辐射脉冲干扰波形的改善46-49
• 4.4 本章总结49-51
• 5 双天线抑制BTM所受干扰方案研究51-63
• 5.1 测试方案简介51
• 5.2 天线系统性能测试51-54
• 5.3 单、双天线两种方案的抗干扰性能54-57
• 5.3.1 单个天线抗干扰能力54-55
• 5.3.2 两个接收天线干扰对消性能55-57
• 5.4 实验测试过程及数据结果57-62
• 5.5 本章小结62-63
• 6 结论63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-67
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果67-69
• 学位论文数据集69

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1 薛;远离浪涌[J];中国计算机用户;1999年22期

2 徐伟;有关抗浪涌措施的初步探讨[J];石油化工自动化;2001年03期

3 翁寿松;;半导体浪涌吸收器及其应用[J];电子元器件应用;2002年09期

4 谢娟娟;电工电子设备和系统的雷击浪涌及其防护[J];安全与电磁兼容;2003年05期

5 石英;防浪涌措施在电气工程中的应用[J];河北水利水电技术;2004年03期

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7 朱文立;陈燕;;电子产品的(雷击)浪涌防护标准及测试[J];电子质量;2006年03期

8 张浩;;防浪涌器件的并联保护应用[J];电子质量;2008年11期

9 朱明杰;张业宏;;家用电器浪涌干扰的抑制[J];家电科技;2008年11期

10 张三庆;谈朝辉;;变电站微机型保护设备雷击浪涌防护[J];中国电力教育;2008年S1期

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1 丁曼;成永红;丁晖;杨乐;王亚杰;;雷击浪涌脉冲作用下典型集成电路损伤效应研究[A];2010电工测试技术学术交流会论文集[C];2010年

2 张临强;孙文远;;交流无浪涌电源设计[A];中国航海学会通信导航专业委员会2006年学术年会论文集[C];2006年

3 赵万明;;电容器的浪涌实验装置[A];’2001天津信息技术、电子、仪器仪表学术会议论文集[C];2001年

4 刘舒畅;;低压线路及设备的防雷措施[A];第28届中国气象学会年会——S13雷电物理、监测预警和防护[C];2011年

5 王旭东;;长春轻轨供电系统雷击灾害的预防浅析[A];2012中国城市轨道交通关键技术论坛暨第三届中国（长春）国际轨道交通论坛论文集[C];2012年

6 全瑞涛;刘子巍;李瑞;;消防电子产品与浪涌(冲击)抗扰度试验[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集（四）[C];2007年

7 臧绪运;孙伟;赵刚;陈文针;;基于PC模拟的组合波试验装置和试验研究[A];’02全国电工测试技术学术交流会论文集[C];2002年

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1 夏新民　殷春梅;刍议“浪涌”能力[N];解放军报;2010年

2 常州市城市照明管理处 吴明波;照明节电器值得关注的几个问题(中)[N];消费日报;2010年

3 辽宁 高福永;谈谈电磁炉中市电检测单元电路的特点[N];电子报;2009年

4 刘国安邋通讯员 钱进;强雷雨天员工不再“难熬”[N];中国石油报;2007年

5 本报记者 徐静;满目青山绿浪涌[N];内江日报;2013年

6 ;万全T168 G2 创新设计铸造服务器精品( 之四)[N];中国计算机报;2005年

7 ;创新生活 可靠为本[N];中国计算机报;2005年

8 ;云聚青城 浪涌八方[N];内蒙古日报(汉);2013年

9 本报记者 田铁流 通讯员 张协环;东江浪涌奏凯歌 昂首迈向新征程[N];惠州日报;2014年

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1 廖声磊;基于两副BTM车载天线抑制电磁干扰应用研究[D];北京交通大学;2016年

2 黄友根;浪涌设备校准技术研究[D];天津大学;2012年

3 张三庆;电快速瞬变脉冲群和浪涌干扰机理与抑制技术研究[D];华北电力大学（河北）;2004年

4 余晓东;用于CAN接口的浪涌抑制电路设计和应用研究[D];北京交通大学;2012年

5 孙菲;MOA防浪涌保护装置在线监测系统的研究与设计[D];华东理工大学;2015年

6 陶志刚;xDSL终端设备的雷击浪涌效应及加固研究[D];武汉理工大学;2010年

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本文编号：687218