控制行波管工作的浮動板調(diào)制器的設(shè)計與制造畢業(yè)論文

1、控制行波管工作的浮動板調(diào)制器的設(shè)計與制造第一章 方案的選擇摘 要 本設(shè)計的主要內(nèi)容就是設(shè)計一個用于控制行波管工作的浮動板調(diào)制器。說明書首先對雷達(dá)發(fā)射機(jī)做了一個大概的介紹，然后對包含我設(shè)計任務(wù)的行波管發(fā)射機(jī)的內(nèi)部組成一一作了介紹，對本設(shè)計要制作的浮動板調(diào)制器在行波管發(fā)射機(jī)中的作用也進(jìn)行了說明，然后對線形調(diào)制器和剛性調(diào)制器的工作原理以及區(qū)別優(yōu)劣作了比較，對為什么要采用浮動板調(diào)制器作了說明，同時對浮動板調(diào)制器的電路組成，工作原理作了詳細(xì)介紹，由于要制作成實物印制板，所以對組成浮動板調(diào)制器的印制板的繪制，元器件封裝的選擇與更改，相關(guān)集成庫的建立，都作了詳細(xì)介紹，浮動板調(diào)制器是行波管發(fā)射機(jī)內(nèi)部的關(guān)鍵器件

2、，它只有與其它器件一起才能工作，所以說明書對行波管發(fā)射機(jī)內(nèi)部和浮動板調(diào)制器密切相關(guān)的其他部分也作了相關(guān)簡要介紹。關(guān)鍵詞 行波管 浮動板調(diào)制器 印制電路板 行波管發(fā)射機(jī) abstractthis design primary coverage is designs one to use in controlling the twt work the floating plate modulator,the instruction booklet first has made a general introduction to the radar transmitter,then to conta

3、ined me to design the duty the twt transmitter interior to compose content has made the introduction，the floating plate modulator must manufacture which to this design was an expert to good expert in the twt transmitter the function also to carry on the explanation，then has made the comparison to th

4、e linear modulator and the rigid modulator principle of work as well as the difference fit and unfit quality,why to had to use the floating plate modulator to give the explanation。meanwhile to the floating plate modulator electric circuit composition, the principle of work has made the detailed intr

5、oduction,because must manufacture the board in kind, therefore to composes the floating plate modulator the pcb, the choice and the change seals which to the primary device, the correlation integrates the storehouse the establishment, all has made the detailed introduction.the floating plate modulat

6、or is the twt transmitter interior essential component, it only then can work together with other components, therefore the instruction booklet with has also made a synopsis to the tw tube transmitter interior other components with the fluctuation board modulator relations。 keywords: twt floating pl

7、ate modulator printed circuit board twttransmitter 目 錄前言第一章 方案的選擇一 采用行波管作發(fā)射機(jī)的放大器的原因- 1二 采用浮動板調(diào)制器的原因 -1第二章 雷達(dá)發(fā)射機(jī)一 雷達(dá)發(fā)射機(jī)在雷達(dá)中的作用- -1二 雷達(dá)發(fā)射機(jī)的基本組成和分類-1三 雷達(dá)發(fā)射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)和要求-2第三章 行波管發(fā)射機(jī)一 概述-4二 超寬頻發(fā)射機(jī)的概念-5三 行波管發(fā)射機(jī)工作流程介紹-5四 行波管發(fā)射機(jī)電路框圖-6五 行波管的結(jié)構(gòu)-6六 行波管發(fā)射機(jī)的工作原理-8第四章 浮動板調(diào)制器一 簡述脈沖調(diào)制器的概念-10二 浮動板調(diào)制器選用-11三 浮動板調(diào)制器的結(jié)構(gòu)框圖

8、-12四 浮動板調(diào)制器的電路設(shè)計-12第五章 印制板的基礎(chǔ)知識一 使用protel dxp 進(jìn)行電路板設(shè)計的步驟-16二 原理圖及pcb圖實施注意問題-17三 自建元器件原理圖和封裝及集成庫的建立-25第六章 浮動板調(diào)制器的實施一 元器件及電路模塊的選擇-25二 元器件封裝的選擇-28三 浮動板調(diào)制器從原理圖到pcb 圖的實施-31結(jié)論-35謝詞-36附錄-37參考文獻(xiàn)-38 前 言本設(shè)計的主要目的在于為行波管發(fā)射機(jī)設(shè)計并制造一個浮動板調(diào)制器，在文中詳細(xì)介紹了如何利用浮動板調(diào)制器控制mti-344xl柵控行波管的工作，以達(dá)到控制6.518ghz超寬頻帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)的目的。對浮動板調(diào)制器的電路組成

9、，工作原理作了詳細(xì)介紹，由于本設(shè)計要制作實物，所以對如何選用元器件和如何制作pcb板也作了介紹。由于浮動板調(diào)制器與行波管發(fā)射機(jī)內(nèi)部的其他部件密不可分，故對行波管發(fā)射機(jī)內(nèi)部的其他部件也作了相關(guān)介紹。技術(shù)要求為：一 浮動板調(diào)制器的工作電壓10kv；二 具有柵偏壓輸出其電壓能在-200v-300v范圍內(nèi)調(diào)節(jié)（柵偏壓電源的帶負(fù)載能力20ma）；三 調(diào)制脈沖幅度穩(wěn)定度優(yōu)于0.1%，并可在15v300v范圍內(nèi)調(diào)節(jié)；四 能方便的實現(xiàn)調(diào)制脈沖參數(shù)的調(diào)節(jié)其參數(shù)應(yīng)該滿足：（一）脈沖重頻 tr=100hz1000hz （二）脈沖寬度tw=10us30ms（三）脈沖前沿t10.5us（四）脈沖后沿t20.5us由于浮

10、動板調(diào)制器屬于剛性開關(guān)調(diào)制器，開斷都利索，所以在性能上優(yōu)于線形調(diào)制器，故在現(xiàn)階段使用較多。過去浮動板調(diào)制器多采用電子管器件，現(xiàn)在的浮動板調(diào)制器多采用半導(dǎo)體器件，所以又叫全固態(tài)浮動板調(diào)制器。但是由于電源與激勵都要耦合到在高壓上浮動的浮動板上去，因此耦合相當(dāng)困難。本設(shè)計采用光纖技術(shù)與浮動板技術(shù)的結(jié)合使高低電位區(qū)嚴(yán)格分隔開，避免干擾，得到了體積小，壽命長，工作可靠和性能優(yōu)良的調(diào)制。一 采用柵控行波管做發(fā)射機(jī)的放大器件的原因行波管控制有陰極調(diào)制和陽極調(diào)制以及柵極調(diào)制由于本設(shè)計所用行波管型號決定了采用柵極控制可以使電路最簡化且方便控制。所以采用柵極控制的行波管作發(fā)射機(jī)的放大器件。二 采用浮動板調(diào)制器的原

11、因調(diào)制器的選擇： 用來產(chǎn)生調(diào)制脈沖的設(shè)備稱為脈沖調(diào)制器，按所用調(diào)制開關(guān)分，脈沖調(diào)制器的兩種基本形式是線型調(diào)制器（又稱軟開關(guān)調(diào)制器）例如氫閘流管和硬管調(diào)制器（又稱為剛性開關(guān)調(diào)制器）例如浮動板調(diào)制器。剛性開關(guān)是指通斷可以任意控制，不受所通過的電流大小影響，軟性開關(guān)是指只有通過的電流下降到一定電平以下才能斷開的開關(guān)，所以線形調(diào)制器的開通和截止慢而且輸出的調(diào)制脈沖波形差且不容易控制，前后沿拖得長，脈沖頂部有波動，對負(fù)載阻抗的適應(yīng)性和對波形的適應(yīng)性差。由于現(xiàn)在的剛性浮動板調(diào)制器有獨立的電源，不用儲能電容，且它產(chǎn)生的脈沖信號的頻率和脈寬都可以通過調(diào)節(jié)其內(nèi)部的555定時器電路來調(diào)節(jié)，脈沖的前后沿在浮動板調(diào)制

12、器內(nèi)部可以處理，所以輸出的調(diào)制脈沖波形好，脈沖頂部平坦，且容易改變。能夠達(dá)到設(shè)計指標(biāo)提出的要求并且工作時受環(huán)境和負(fù)載的影響較小，所以本設(shè)計采用剛性浮動板調(diào)制器。第二章 雷達(dá)發(fā)射機(jī)一 雷達(dá)發(fā)射機(jī)在雷達(dá)中的作用雷達(dá)是利用物體對電磁波的反射特性來發(fā)現(xiàn)目標(biāo)并且測定目標(biāo)的距離，方位，高度和速度等參數(shù)的。雷達(dá)在工作時要求發(fā)射一種特定的高頻大功率無線電信號。雷達(dá)發(fā)射機(jī)就是為雷達(dá)提供受到調(diào)制的大功率射頻信號，經(jīng)收發(fā)開關(guān)和饋線送至天線，由天線聚成波束向空間輻射出去，發(fā)射機(jī)是雷達(dá)的重要部件之一。二 雷達(dá)發(fā)射機(jī)的基本組成及分類雷達(dá)發(fā)射機(jī)的基本組成部件是射頻功率源（射頻振蕩器和功率放大器），調(diào)制器及電源等三大部分。根

13、據(jù)產(chǎn)生射頻功率的方法不同，常把雷達(dá)發(fā)射機(jī)分為單級振蕩和主振多級放大式兩類。在單級振蕩式中，功率振蕩器產(chǎn)生一個受到調(diào)制的高功率的射頻信號直接送到天線。單級振蕩式用于傳統(tǒng)雷達(dá)，用的是磁控管。在主振多級放大式中，主控振蕩器產(chǎn)生一個功率相當(dāng)?shù)偷纳漕l信號，要先經(jīng)過倍頻使它升高到微波波段，再經(jīng)過受到調(diào)制器控制的射頻放大鏈后才送到天線。由此看來，兩類發(fā)射機(jī)的主要不同之處在于射頻振蕩其的輸出，單級振蕩式發(fā)射機(jī)與主振多級放大式發(fā)射機(jī)相比最大的優(yōu)點是簡單，經(jīng)濟(jì)，輕便，一般來說，同樣的功率電平，單級振蕩式發(fā)射機(jī)的重量大約只有主振多級放大式的1/3。因此一般盡量先選用單級振蕩式方案，當(dāng)然對發(fā)射機(jī)要求較高時就要采用主振

14、多級放大式發(fā)射機(jī)。三 雷達(dá)發(fā)射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)及要求根據(jù)雷達(dá)用途的不同，對發(fā)射機(jī)規(guī)定了一些主要的質(zhì)量指標(biāo)，提出一些具體的技術(shù)參數(shù)，雷達(dá)發(fā)射機(jī)的主要性能指標(biāo)通常用工作頻率或頻段，脈沖重復(fù)頻率，脈沖寬度，輸出功率，高頻脈沖形式，總效率，頻率穩(wěn)定度等技術(shù)參數(shù)來描述。（一） 雷達(dá)的工作頻率f0 就是發(fā)射機(jī)輸出高頻信號的頻率，表示每秒鐘振蕩的次數(shù)，與之相對應(yīng)的波長叫工作波長0，他們之間的關(guān)系為： f 0 =v/0 （2-1）式中，v為電磁波的傳播速度，v= 3*108（m/s ）=c(真空中的光速)在雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域常用頻段的名稱，用l，s，c，x 等英文字母來命名見圖1（二）脈沖重復(fù)頻率f（或重復(fù)周期t）

15、發(fā)射機(jī)每秒鐘產(chǎn)生高頻脈沖的個數(shù)，叫脈沖重復(fù)頻率f，其倒數(shù)叫脈沖重復(fù)周期t，它等于相鄰兩個高頻脈沖前沿的間隔時間。（三） 脈沖寬度脈沖雷達(dá)發(fā)射的高頻脈沖的持續(xù)時間叫脈沖寬度 。（四）發(fā)射功率發(fā)射機(jī)的輸出功率可用脈沖功率p1和平均功率p2 來表示，脈沖功率p1 是指高頻脈沖持續(xù)期間的輸出功率；平均功率p2 是指脈沖功率在一個重復(fù)周期t 類的平均值，p1 和p2 的關(guān)系如下：p2 =*p1/t=fp1 （2-2）式中/t稱為雷達(dá)的工作比通常為千分之幾到百分之幾，發(fā)射機(jī)的脈沖功率越大，雷達(dá)的作用距離就越遠(yuǎn)。 圖1 雷達(dá)頻段與相應(yīng)的雷達(dá)（五）脈沖波形雷達(dá)發(fā)射的脈沖高頻振蕩的包絡(luò)，要求越接近矩形越好，有以

16、下幾個方面的原因：當(dāng)脈沖寬度一定時，矩形脈沖所包含的能量比任何其它波形（如三角波）所包含的能量大，所以通常選用矩形脈沖來調(diào)制高頻振蕩；矩形脈沖計時精度最高，因而測距精度也最高；矩形脈沖，容易分辨兩個相鄰目標(biāo)，距離分辨力最強。調(diào)制脈沖為矩形，使發(fā)射管的工作電壓隨時間變化很小，使發(fā)射管的功率和頻率比較穩(wěn)定，使接收質(zhì)量影響小。兩種波形見圖2所示。圖2兩種脈沖波形測距精度比較（六）高頻脈沖形式為適應(yīng)不同的類型，不同作用的雷達(dá)探測目標(biāo)的需要，高頻脈沖信號的形式也不同常用以下幾種脈沖形式見圖3 。圖3高頻脈沖的幾種形式（七）工作頻率穩(wěn)定度所謂工作頻率穩(wěn)定度是指發(fā)射機(jī)的工作頻率穩(wěn)定情況，即發(fā)射機(jī)的工作條件（

17、如工作狀態(tài)和環(huán)境）的改編引起工作頻率的變化，常叫頻率偏移，如果頻率發(fā)生偏移，會使接收機(jī)收到的信號變小或根本收不到信號，從而影響雷達(dá)的正常工作，設(shè)法提高雷達(dá)發(fā)射機(jī)的工作頻率穩(wěn)定度是提高發(fā)射機(jī)質(zhì)量的一個重要環(huán)節(jié)。（八）總效率雷達(dá)發(fā)射機(jī)的總效率是指輸出的平均功率p出與輸入消耗的功率（交，直流功率）p入 效率= p出/p入 發(fā)射機(jī)是雷達(dá)中最耗電的部分，所以提高發(fā)射機(jī)的總效率是設(shè)計者的重要任務(wù)之一，對于主振多級放大式的途徑就是改善高頻功放輸出級的效率。第三章 行波管發(fā)射機(jī)一 概述 （一）現(xiàn)代軍事或民用行業(yè)都廣泛采用各種雷達(dá)進(jìn)行情報收集，火控，干擾或者天氣預(yù)報。（二）高性能全相參雷達(dá)一般由天線，全相參發(fā)射

18、機(jī)，接收及頻綜系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理及終端顯示系統(tǒng)組成。其中，全相參發(fā)射機(jī)是雷達(dá)的心臟。它性能的好壞直接關(guān)系到雷達(dá)整機(jī)的指標(biāo)和造價。（三）全相參發(fā)射機(jī)可分為全固態(tài)發(fā)射機(jī)和真空管發(fā)射機(jī)，后者通常采用行波管，前向波管或者速調(diào)管作為發(fā)射器件，具有發(fā)射功率大。購置成本低的優(yōu)勢。（四）行波管發(fā)射機(jī)具有頻帶寬，工作電壓低，控制靈活等顯著優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于火控和電子對抗等領(lǐng)域，具有很好的市場前景。 二 超寬頻帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)的概念 現(xiàn)代雷達(dá)所面臨的一大難題是如何提高抗干擾能力，目前對雷達(dá)進(jìn)行干擾的手段很多。比較起來最難對付的是有源干擾 ，因為它不能用任何干擾抑制濾波器或者cfar電路解決，也不能用時間選擇的方法消除（因

19、為它在時間上是連續(xù)發(fā)射的）。通常對付這種有源干擾的辦法是采用增加頻帶寬度，增加頻帶寬度可以迫使對方干擾機(jī)由瞄準(zhǔn)式變成阻塞式干擾，使干擾能量分散。如果發(fā)射機(jī)的頻帶很寬，就會迫使對方采用全波段高功率干擾，這樣的干擾機(jī)不是一般的作戰(zhàn)飛機(jī)能夠攜帶的，只能由專用的電子干擾機(jī)或者軍艦設(shè)備攜帶，這就增加了敵方干擾的困難。 頻率覆蓋x和ku 波段的超寬帶雷達(dá)，可以通過采用自適應(yīng)頻率捷變技術(shù)，在6.518ghz頻帶范圍內(nèi)有目的地使用雷達(dá)工作頻率跳變到干擾強度最弱的區(qū)域。這種辦法所以有效，是因為干擾機(jī)很難做到完全接近于白色頻譜，而在干擾機(jī)交界處也往往存在頻譜凹口，實現(xiàn)這種寬頻帶雷達(dá)的關(guān)鍵技術(shù)之一，在于設(shè)計一部好的

20、超寬頻帶雷達(dá)發(fā)射機(jī)。行波管發(fā)射機(jī)由于價格適中，性能優(yōu)異，被廣泛采用。三 行波管發(fā)射機(jī)工作流程介紹行波管發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)框圖見圖4信號源即微波信號源，它就是需要放大的信號，它的頻率一定要在行波管放大范圍內(nèi)才能被放大，否則不能被放大，該信號輸入射頻放大鏈，從射頻放大鏈得到能量被放大，通過射頻傳輸系統(tǒng)送到天線去發(fā)射出去，高壓圖4行波管發(fā)射機(jī)示意圖 供電電源就是這個能量提供者，柵控浮動板調(diào)制器就是控制放大鏈?zhǔn)欠窆ぷ鞯拈_關(guān)，控制檢測組合就是對系統(tǒng)的工作進(jìn)行隨時檢查，發(fā)現(xiàn)問題立即給出信息。四 行波管發(fā)射機(jī)電路框圖（見附錄1）五 行波管的結(jié)構(gòu)行波管中的發(fā)生基本物理過程是：使電子的速度稍大于行波相速，行波管中的電子

21、產(chǎn)生群聚，由于電子注的平均速度稍大于行波，所以電子注的大部分處于減速場，電子被場減速而交出部分能量給行波場，使行波振幅不斷增長。這種放大作用隨著行波的前進(jìn)而不斷積累起來，最后從慢波系統(tǒng)的輸出端輸出被放大的高頻信號。行波管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。行波管對波形的放大示意圖如圖6所示。行波管結(jié)構(gòu)示意圖5圖6行波管放大示意圖行波管的基本結(jié)構(gòu)主要由6部分組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖圖7所示圖7行波管組成部分示意圖（一）電子槍包括燈絲，陰極，控制極（或聚焦電極），第一陽極，第二陽極。用產(chǎn)生一束不發(fā)散的具有一定速度的電子注。（二）慢波系統(tǒng)用以減慢電磁波在行波管中的相速，在中小功率行波管中常用螺旋線作慢波結(jié)構(gòu)，電子

22、注從螺旋管中飛行。而電磁波沿螺旋線傳播，并與電子注相互作用。這種結(jié)構(gòu)簡單方便，頻帶寬，在大功率行波管中常采用耦合腔慢波結(jié)構(gòu)。它是利用金屬膜片把圓波導(dǎo)分割成一些獨立的耦合腔，金屬膜片中間開孔，組成腔間的漂移管，讓電子注通過，由于直徑很小，是電磁波截止，金屬膜片圓周上開的槽縫使腔間耦合，使電磁波通過，這樣電磁波就從槽縫到兩漂移管間隙再到槽縫其傳播路徑呈之字形，由于漂移管處于截止?fàn)顟B(tài)，場基本上集中在漂移管的間隙內(nèi)，電子注與電磁場在此處相互作用。耦合腔慢波結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖8所示：圖8 耦合腔慢波結(jié)構(gòu)（三） 輸入輸出裝置主要作用是實現(xiàn)外接饋線與螺旋慢波線之間無反射的過渡連接，使高頻信號送到慢波始端，沿慢波線

23、向前傳輸，并與電子注相互作用。電子注的直流能量裝換為高頻場能量，使高頻信號得到放大，最后從慢波線末端的輸出裝置送到負(fù)載，對輸入，輸出裝置要求嚴(yán)格，如要求在所希望的頻率范圍內(nèi)具有良好的匹配，與慢波線的連接處要求漸變過渡，以防打火擊穿等等。（四）聚束系統(tǒng)它的作用是外加的電磁力（電磁線包，周期性永久磁鋼或靜電透鏡）來約束電子注的發(fā)散，磁場方向就是行波管的軸向方向和電子注運動方向。（五）收集極用于收集與電磁波作用后的電子，并使他們以熱耗形式散掉，但要保證在收集極任何部分的功耗不能超過材料和冷卻系統(tǒng)的允許極限。在小功率管中，要采取降壓收集的措施。（六）衰減器用來抑制負(fù)載不匹配而產(chǎn)生的反射波，防止自激，例

24、如采用集中衰減器法是在夾持螺旋線的介質(zhì)棒上敷上一層碳膜。六 行波管發(fā)射機(jī)的工作原理。（一）總述微波源產(chǎn)生的微波信號經(jīng)過發(fā)射機(jī)放大鏈的放大，達(dá)到額定輸出功率后送到天饋線向空間輻射，定時觸發(fā)脈沖經(jīng)過光纖傳輸將定時脈沖送到調(diào)制器，調(diào)制器懸浮在高壓電平上，控制放大鏈的工作，高壓電源為放大鏈正常工作提供需要的能量，控制檢測組合用來控制發(fā)射機(jī)的正常開關(guān)機(jī)，檢測發(fā)射機(jī)工作時的運行狀態(tài)，對發(fā)射機(jī)所發(fā)生的故障進(jìn)行保護(hù)和故障指示。（二 ）寬帶射頻放大鏈寬帶射頻放大鏈由固態(tài)功率放大器和行波管放大器二級組成，低噪聲固態(tài)功率放大器的工作頻帶為6.518ghz，增益20dbm，輸入信號在經(jīng)過固態(tài)功放后到達(dá)行波管放大器的輸

25、入功率在經(jīng)過級間衰減后不小于50mw，通過調(diào)制電控衰減器，可使行波管工作在最佳增益狀態(tài)。本設(shè)計行波管放大器的帶寬為6.518ghz ，增益45db，工作比高達(dá)6%。為了使行波管在整個頻率范圍內(nèi)增益起伏較小，行波管輸入端配置了均衡器。這樣，信號在經(jīng)過二級放大后其輸出可達(dá)2kw，總增益在65db的射頻放大鏈要保證穩(wěn)定正常的工作，級間隔離是必不可少的。因此，在固態(tài)功率放大器和行波管放大器之間采用ku波段隔離器以保證級間隔離度不小于30db .在行波管的輸出端接上寬帶定向耦合器和環(huán)行器，前者用來監(jiān)測輸出信號的頻譜和射頻包絡(luò)，后者用來保護(hù)行波管免遭由天饋線不匹配而產(chǎn)生的微波功率反射。射頻放大鏈見圖9。（

26、三）行波管供電電路為了有效地提高行波管放大器的工作效率，大功率行波管通常采用收集極降壓的工作方式，考慮到行波管陰極電源對行波管相位噪聲的影響較大，以及行波管工作時調(diào)制的方便，一般采用圖10的供電方法。行波管燈絲供電，負(fù)偏壓和調(diào)制器懸浮在陰極電壓ek上，在脈沖間歇期間行波管被柵極負(fù)偏壓截止，處于截止?fàn)顟B(tài)，柵極加上一定幅度正的矩形脈沖后，行波管導(dǎo)通，在電子束和磁場的相互作用下，射頻輸入信號被慢波線放大。行波管陰極（提供陰極隊管體的高壓ek）和收集極電源（提供陰極對收集極的電壓ec）分別由兩個單獨的電源組成，降壓收集極的電壓ec約為陰極電壓ek的50%-70% ，而且通過的電流約占總電流的80%-9

27、0% ，由于收集極電壓ec對行波管圖9 射頻放大鏈的示意圖相位噪聲影響較小，所以盡管他消耗的功率很大（站總功率的80% ），但他實現(xiàn)起來比較容易，也比較經(jīng)濟(jì)，行波管陰極電壓ek由于它是作為射頻放大用的同步電壓，所以有時也叫做慢波線電壓。他對行波管的工作影響較大，一般要求ek穩(wěn)定度高，紋波小，好在他的功率較?。s占總功率的10% ）所以實現(xiàn)起來就不太困難了。（四） 調(diào)制器本質(zhì)上調(diào)制器是一個功率轉(zhuǎn)換器，其任務(wù)是為行波管提供性能合乎要求的調(diào)制脈沖。此調(diào)制器產(chǎn)生普通方波信號，信號周期由輸入脈沖的周期決定，詳細(xì)內(nèi)容請見第三章 浮動板調(diào)制器。（五） 控制檢測組合控制檢測組合的主要任務(wù)之一就是確保行波管的安

28、全工作，發(fā)射機(jī)的開關(guān)機(jī)要受到多個繼電器的控制，根據(jù)寬帶發(fā)射機(jī)的工作過程，可將其工作狀態(tài)分為四個。1準(zhǔn)備狀態(tài)。400hz/50hz供電加上，低壓電源工作，控制檢測組合等 待接受命令并進(jìn)行自檢，2燈絲狀態(tài)。行波管燈絲負(fù)偏壓加上，行波管處于燈絲預(yù)熱狀態(tài)。3高壓狀態(tài)。行波管陰極高壓，收集極電壓加上。4脈沖工作狀態(tài)。調(diào)制器工作，發(fā)射機(jī)工作。發(fā)射機(jī)的每個狀態(tài)對應(yīng)一組開關(guān)狀態(tài)。開機(jī)時，必須嚴(yán)格按照1-4的順序進(jìn)行，關(guān)機(jī)則按照逆序進(jìn)行。當(dāng)發(fā)射機(jī)開關(guān)過程結(jié)束并轉(zhuǎn)入正常運轉(zhuǎn)后，發(fā)射機(jī)處于維持狀態(tài)，此時實際上相當(dāng)于檢測狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)指出，每一個狀態(tài)都對應(yīng)著一組相應(yīng)的故障點圖10 收集極降壓的并聯(lián)供電方法 ，當(dāng)各級檢測點

29、都正常時，發(fā)射機(jī)可接受命令進(jìn)入到4即脈沖工作狀態(tài)，若某極檢測點發(fā)生故障，可根據(jù)情況逆序關(guān)機(jī)到下一級。第四章 浮動板調(diào)制器一 簡述脈沖調(diào)制器的概念現(xiàn)代脈沖發(fā)射機(jī)對脈沖調(diào)制器提出了極為嚴(yán)格的波形要求。因為雷達(dá)系統(tǒng)的穩(wěn)定度，噪聲和頻譜特性等都直接與調(diào)制脈沖的前后沿時間，時間抖動，脈沖頂部波動，頂部降落和調(diào)制脈沖的脈間穩(wěn)定性有關(guān)。改善射頻放大管的振幅調(diào)制靈敏度和相位調(diào)制靈敏度固然重要，但有時困難的，因而射頻脈沖的質(zhì)量很大程度上靠脈沖調(diào)制器來控制。（一）脈沖調(diào)制器的組成脈沖調(diào)制器本質(zhì)上是一個功率轉(zhuǎn)換器，其認(rèn)為是為射頻放大管提供性能合乎要求的視頻調(diào)制脈沖，他把初級電源送來的交流功率先轉(zhuǎn)換成合適電壓的直流功

30、率，然后通過脈沖產(chǎn)生系統(tǒng)，形成和控制負(fù)載上所要求的調(diào)制脈沖。圖1紙上1.儲能元件 他在脈沖間歇期間把電源供給的能量存儲起來，而在脈沖持續(xù)期間把儲能供給射頻負(fù)載，利用儲能元件的好處是能給負(fù)載提供高峰值的峰值功率，但不要求電源系統(tǒng)有高的峰值功率。但在現(xiàn)在由于有單獨的電源了，所以儲能元件有被取代的趨勢。2.調(diào)制開關(guān) 他用來形成和控制視頻脈沖，起到直流功率與視頻脈沖功率的轉(zhuǎn)換作用，故也叫能量轉(zhuǎn)換開關(guān)，可以采用真空管。3.高壓電源. 他把初級電源整流變成直流高壓電源。4.負(fù)載. 脈沖調(diào)制器的負(fù)載就是射頻放大管。5.限流元件. 他的作用有三 以使構(gòu)成儲能元件的充電電路，二是防止調(diào)制開關(guān)導(dǎo)通時電源被短路三是

31、減小脈沖后沿的作用，即起到脈沖后沿切尾作用。6.旁通元件 由于射頻管只能單向?qū)щ?，為了儲能元件在脈沖間歇期間能充夠電，故要設(shè)置旁通元件，通常由電感和電阻串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)組成。二 浮動板調(diào)制器的選用 在采用大功率微波真空管的脈沖雷達(dá)發(fā)射機(jī)中，為了使雷達(dá)得到所需要的探測信號，就必須使雷達(dá)發(fā)射機(jī)中高頻功率源（例如行波管或者速調(diào)管）的工作受到某種寬度，幅度，和重復(fù)頻率的矩形脈沖去控制高頻振蕩的過程叫脈沖調(diào)制，用來產(chǎn)生調(diào)制脈沖的設(shè)備稱為脈沖調(diào)制器。按所用調(diào)制開關(guān)分，脈沖調(diào)制器的兩種基本形式是線型調(diào)制器（又稱軟開關(guān)調(diào)制器）和硬管調(diào)制器（又稱為剛性開關(guān)調(diào)制器）。線型調(diào)制器的基本工作原理是：把緩慢地充入儲能元件的能量

32、，在短時間內(nèi)經(jīng)過開關(guān)元件傳輸給負(fù)載，在每個脈沖期間全部儲能都會被負(fù)載消耗掉，其中的調(diào)制開關(guān)只是用來起始和維持儲能元件的的放電，而不是控制脈沖波形，當(dāng)儲能元件已經(jīng)充分放電，開關(guān)中的電流停止并恢復(fù)承受電壓的能力是，脈沖就結(jié)束了，此脈寬是由人工線決定的(就是圖中的儲能元件)，不易改變。線型調(diào)制器組成框圖如圖11所示。線型調(diào)制器組成框圖 圖11這種調(diào)制器的優(yōu)點是轉(zhuǎn)換功率大，要求的激勵脈沖振幅小，功率低，沒有嚴(yán)格的波形要求。故激勵脈沖發(fā)射器十分簡單。但他的缺點也很明顯:輸出的調(diào)制脈沖波形差，前后沿拖得長，脈沖頂部有波動，對負(fù)載阻抗的適應(yīng)性和對波形的適應(yīng)性差。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，雷達(dá)向多功能方向大

33、步前進(jìn)。為此，對脈沖調(diào)制器地要求越來越高。首先體現(xiàn)在多波形和大工作比等技術(shù)要求上。在這種情況下，傳統(tǒng)的線形調(diào)制器已很難滿足需求，因此采用剛性開關(guān)調(diào)制器，例如浮動板調(diào)制器就成為合適選擇，本設(shè)計采用的浮動板調(diào)制器是通過半導(dǎo)體來實現(xiàn)的所以也可以叫全固態(tài)浮動板調(diào)制器。由于現(xiàn)在的剛性浮動板調(diào)制器有獨立的電源，所以不用儲能電容，浮動板調(diào)制器輸出的電壓脈沖去控制真空管的柵極，柵極電壓只受激勵脈沖的控制，所以通斷利索，轉(zhuǎn)換迅速，輸出的調(diào)制脈沖波形好，其寬度基本上由調(diào)制器的激勵脈沖決定，且容易改變。工作時受環(huán)境和負(fù)載的影響較小，是跟蹤雷達(dá)的常用調(diào)制器。三 浮動板調(diào)制器的結(jié)構(gòu)框圖浮動板調(diào)制器由其前導(dǎo)觸發(fā)信號發(fā)生器

34、和高電位觸發(fā)放大部分組成，浮動板組成框圖如圖12所示由圖可知，由于浮動板調(diào)制器分為高電位區(qū)和低電位區(qū)，為了實現(xiàn)電位隔離使高低電位嚴(yán)格分開，最好的辦法就是使用光纖來實現(xiàn)高低電位區(qū)信號的傳輸。這樣在設(shè)計和制版上都要簡單些。 四 浮動板調(diào)制器電路結(jié)構(gòu)設(shè)計 參見附錄圖2和圖3（一） 簡述利用光纖傳輸把雷達(dá)定時信號耦合到浮動板調(diào)制器的輸入端，然后在浮動板調(diào)制器內(nèi)部形成電壓幅度，波形等諸方面都合乎要求的激勵脈沖。具體工作情況如下：當(dāng)雷達(dá)定時器沒有脈沖來到時，浮動板調(diào)制器給行波管柵極施加-300v-200v (具體數(shù)字由行波管的型號決定) 偏壓，管子處于關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)觸發(fā)脈沖來到時浮動板調(diào)制器經(jīng)過光纖接受

35、，通過開關(guān)使正電源(10v300v)加到行波管柵極(開啟電壓決定于管子的型號) ，使管子導(dǎo)通。同時，調(diào)制器內(nèi)部檢測電路對行波管柵極工作狀態(tài)進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果通過光纖傳送到整機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。當(dāng)激勵脈沖結(jié)束后，柵極又迅速被負(fù)偏壓所截至。具體電路介紹：由低電位觸發(fā)產(chǎn)生印制板的n1和n2（兩個lm555cn及外圍電路見圖13和圖14）產(chǎn)生一定波形和脈寬的脈沖信號，通過rp1和rp2（電位器3259p型）可以調(diào)制脈沖的重頻和脈寬，c5和c6兩個電容是用來擴(kuò)展調(diào)整量程的，555定時器產(chǎn)生的脈沖信號一路送出去送到示波器（此時通過調(diào)節(jié)rp1和rp2可以在示波器上直觀的顯示頻率和脈寬的變化），另一路去控制三極管v2

36、的通斷，即可控制信號能否通過ep1輸出，電壓信號經(jīng)過hfbr-1414t（ep1）完成電壓轉(zhuǎn)換成光信號后輸出，通過光纖傳輸傳到高電位觸發(fā)放大印制板的hfbr-2412（ep1），完成從光信號到電壓信號的轉(zhuǎn)換，hfbr-2412t通過6腳輸出，即有光信號它就有個低電平輸出，在正常情況下正輸入加到exb841的15腳，若高電位觸發(fā)放大板的v2（pnp型三極管） 是通的（只要6腳有低電平輸出），則從15腳到14腳的電路就通了，通過 exb841內(nèi)部光耦 處理 見圖15，所以3腳就會有輸出。由其3腳輸出信號通過r10輸出去控制v1（igbt）的通斷.場效應(yīng)管jfet-n在圖中相當(dāng)于一個可調(diào)電阻，通過調(diào)

37、節(jié)電位器7和8 可以控制jfet的柵源電壓，又因為柵極脈沖電源（正電源）通過jfet-n加到igbt上，通過調(diào)整jfet-n的柵源電壓可以使加在igbt上的電壓線性變化，由于平時igbt上的電壓降是很低的，如果igbt過流，會使igbt上的壓降過高即vd2 的2腳上的電壓會變高，exb841的6腳（集電極監(jiān)視）就收到信號，通過5腳就會給出一個過流信號使光耦ep3內(nèi)部的發(fā)光二極管截止，ep3的4腳無信號輸出，進(jìn)而通過浮動板組成框圖 圖12sn7400n使v2截止，所以exb841無信號輸出。igbt也不工作了，柵極調(diào)制脈沖電源就無法加到行波管的柵極，行波管此時會被負(fù)偏壓可靠截止。系統(tǒng)具有保護(hù)監(jiān)測

38、部分：1偏壓保護(hù)：如果-300v偏壓電源有故障沒有輸入，則高電位觸發(fā)產(chǎn)生板的無柵偏壓檢測電路中的比較器lm339n會動作輸出一個低電平輸出，而該低電平控制sn7400n圖13 調(diào)脈寬電路的11腳輸出一個高電平使v2截止，使 exb841停止工作 ，即 exb841沒有輸出。同時比較器lm339cn輸出的低電平會使v1 截止，使偏壓正常指示燈滅，故障信號由ep2（hfbr-1414t）輸出，低電位觸發(fā)產(chǎn)生板的ep2（hfbr-2412t ）檢測到有光信號傳來，就輸出一個低電平通過sn7400n翻轉(zhuǎn)輸出一個高電平則v3（npn三極管）導(dǎo)通，繼電器k1的線圈通電，動臂斷開常閉接到常開，同時偏壓故障指

39、示燈hl1亮，繼電器輸出信號去控制其它印制板采取措施。高電位觸發(fā)放大板的+5v和-5v電壓由一個橋式整流器和一個不可調(diào)的正穩(wěn)壓器7805和一個不可調(diào)的負(fù)穩(wěn)壓器7905及其外圍電路組成。+20v電壓由一個橋式整流器和一個可調(diào)的正穩(wěn)壓器lm317及其外圍電路組成。+20v電壓是提供給exb841作電源的 。在該簡圖中，通過exb841的3腳輸出信號到igbt，由于igbt相當(dāng)于一個開關(guān)，當(dāng)它的柵極加上一定的正電壓時，igbt 就導(dǎo)通了，正電源的正端通過場效應(yīng)管v4加到電阻r12及行波管的柵極。負(fù)端加到行波管的陰極及燈絲上。浮動板調(diào)制器在行波管發(fā)射機(jī)中的作用就相當(dāng)與一個水閘，通過調(diào)節(jié)v4可以調(diào)節(jié)加到

40、行波管柵極的電壓大小，即調(diào)節(jié)脈沖信號的幅度，而igbt就是個開關(guān)，它打開，正的矩形脈沖才能加到行波管的柵極，它關(guān)斷了就沒有正矩形圖14調(diào)頻率電路 圖15 exb841 內(nèi)部的光耦系統(tǒng)脈沖加到行波管柵極，這時是負(fù)偏壓加到行波管柵極使行波管截止不工作。浮動板控制圖如圖16所示：圖16 浮動板調(diào)制器控制圖示意圖第五章 印制板的基礎(chǔ)知識一 使用protel dxp 進(jìn)行電路板設(shè)計的步驟（一）創(chuàng)建設(shè)計工程為了便于統(tǒng)一管理各種設(shè)計文檔，用戶應(yīng)首先創(chuàng)建一個設(shè)計工程，然后依次創(chuàng)建其他文檔。即首先filenewpcbprojiect,然后給他重命名就新建了一個工程，要創(chuàng)建一個原理圖就是filenewschema

41、tic library.（二）繪制原理圖繪制原理圖是設(shè)計印制板的基礎(chǔ)，在完成電路結(jié)構(gòu)的初步構(gòu)想后，就可以利用protel dxp 的原理圖編輯系統(tǒng)來繪制電路原理圖。（三）進(jìn)行原理圖校驗分析在完成原理圖的繪制后，可以根據(jù)事先設(shè)定的設(shè)計規(guī)則對原理圖進(jìn)行校驗；還可以通過電路仿真對電路的可行性進(jìn)行分析，對電路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。（四）設(shè)計印制電路板啟動pcb編輯器，為電路板設(shè)計好物理邊界，外形，和電器邊界，加載根據(jù)原理圖創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)連接和元件封裝，對電路板進(jìn)行自動布局并手工調(diào)整，對電路板的自動布線進(jìn)行手工調(diào)整。（五）打印和輸出原理圖，pcb圖和相關(guān)報表完成了印制電路板的設(shè)計后，可以利用打印機(jī)或繪圖儀打印原理

42、圖，印制電路板圖并輸出相關(guān)報表（如元件表等），以便存檔或進(jìn)行元件采購。（六）制作生產(chǎn)pcb使用的文件pcb 設(shè)計的最后階段時制作生產(chǎn)pcb使用的文件，主要包括底片文件和數(shù)控鉆文件等。二 原理圖及pcb實施注意問題（一）印制電路板的尺寸與形狀因為受機(jī)箱外殼的大小和形狀的限制，以能恰好放入外殼內(nèi)為宜，當(dāng)pcb板尺寸過大時，印制板線路長，阻抗增加，成本增加，抗噪聲能力下降。pcb板尺寸過小，則散熱不好，且相鄰線條易受干擾。此外在確定pcb板的形狀時，還應(yīng)該考慮到印制板的固定方式，以及印制板與外接器件（主要是電位器，插口，或者其它的印制板）的連接方式。一般說來，電路板的最佳形式是矩形，長度比為3：2或

43、者4：3電路板的面積大于200mmx150mm 時應(yīng)該考慮到電路板所受的機(jī)械強度。 在確定pcb元件布局時，應(yīng)該先留出印制板的定位孔和固定支架所占用的位置，然后合理安排各個功能單位的位置，并以每個功能單元的核心器件為中心，將其它的元件圍繞該元件進(jìn)行均勻，整齊，緊湊的排列，從而盡量減少和縮短個元器件之間的連線，使布局利于信號流通，并使信號保持方向一致。例如在設(shè)計cpu 時，時鐘發(fā)生器，晶振和cpu的時鐘輸入端都容易產(chǎn)生噪聲，要相互靠近些如圖17（二）元器件的放置順序制作pcb板時，元件的布局力求布局均衡，疏密有致，不能頭重腳輕后一頭沉元件的放置順序大致如下：1.放置于機(jī)箱結(jié)構(gòu)有關(guān)的需要固定位置的

44、元件，如電源插座，指示燈，開關(guān)，連接件等，這些元件放置好后最好將其鎖定，以免以后亂動。對于可調(diào)電感線圈，可變電容器，微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求，若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板的上方便于調(diào)節(jié)的地方，若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置應(yīng)該與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。位置特殊元件與體積較大的元件，如發(fā)熱元件，變壓器，cpu插座等，此時應(yīng)注意以下問題：圖17就近放置原則示意圖（1）某些元件或?qū)Ь€之間可能會有較高的電位差，應(yīng)該加大他們之間的距離，以免放電時引起短路，帶強電的元件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時手不易觸摸到的地方。（2）盡可能縮短高頻元件之間的連線，減少他們之間的電磁干擾，易受干擾的元件不能相靠

45、太近，應(yīng)該盡量遠(yuǎn)離輸入和輸出元件。（3）在高頻下工作的電路，應(yīng)該考慮到元件之間的分布參數(shù)。僅可能使元件平行排列，這樣不僅美觀，而且易于焊接和批量生產(chǎn)。（4）在許多印制板電路上同時有高壓電路和低壓電路，高壓電路部分的元件與低壓電路部分的元件要分隔開放置，隔離距離與要承受的耐壓有關(guān)，要承受2000kv的耐壓，高低壓線路之間的距離至少應(yīng)該為2mm改承受3000v的耐壓，高低壓線路之間距離應(yīng)在3.5mm以上，許多情況下，為避免爬電，還在印制線路板的高低壓之間開槽。（5）對于重量超過15g 的元件，應(yīng)用支架加以固定，然后焊接，以提高電路板的耐振和耐沖擊性能。2.確定元件布局時的散熱考慮自由風(fēng)冷 強迫風(fēng)冷

46、圖18 根據(jù)風(fēng)冷形式?jīng)Q定元件排布 ( 1）從有利于散熱的角度出發(fā)，印制板最好直立安裝，板與板之間的距離一般不應(yīng)該小于2cm而且元件在印制板上的排列方式應(yīng)遵循一定的規(guī)則：對于采用自由對流空氣冷卻的設(shè)備，最好是將集成電路按縱長方式排列，對于采用強制空氣冷卻的設(shè)備，最好采用將集成電路按橫長方式排列。見圖18(2）同一塊印制板上的元件應(yīng)盡可能按其發(fā)熱量大小及散熱程度分區(qū)排列，發(fā)熱量小或耐熱性差的元件（如小信號晶體管，小規(guī)模集成電路，電解電容）放在冷卻氣流的最上流（入口處），發(fā)熱量大或或耐熱性好的元件（如功率晶體管，大規(guī)模集成電路）放在冷卻氣流最下游。(3）在水平方向上，大功率元件盡量靠近印制板邊沿布置

47、，以便縮短傳熱路徑；在垂直方向上，大功率元件盡量靠近印制板上方布置，以便減少這些元件工作時對其它元件的溫度影響。(4）熱敏元件最好放置在溫度低的區(qū)域（如設(shè)備底部），千萬不要將他放在發(fā)熱元件的正上方，多個元件最好在水平面上交錯布置，如果需要的話，可為熱敏元件或發(fā)熱量較大的元件加裝散熱片。(5）對于又大又重且發(fā)熱量大的元件，最好不要把它裝在印制板上，而應(yīng)裝在整機(jī)的機(jī)箱底板上。（6）設(shè)備內(nèi)印制板的散熱主要依靠空氣流動，所以在設(shè)計時要研究空氣流動路徑，合理配置元件或者印制電路板?？諝饬鲃邮强傄呌谧枇π〉牡胤搅鲃樱栽谟≈瓢迳吓渲迷r，要避免在某個區(qū)域留有較大的空域，整機(jī)中多個印制電路板的配置要注

48、意同樣的問題。3.確定元件布局時的其它考慮 確定元件布局時，除了要注意以上問題還要注意（1）位于電路板邊沿的元件離電路板邊緣一般不少于3mm ，或者至少大于板厚，這是由于在大批量生產(chǎn)的流水線插件和進(jìn)行波峰焊時，要提高給導(dǎo)軌槽使用，同時也為了防止由于外形加工引起邊緣部分的缺損。如果板上面的元件過多，不得已要超出3mm 范圍，可以在板的邊緣加3mm的鋪邊，鋪邊開v型槽，在生產(chǎn)時掰斷即可。（2）在印制板布置高速，中速，低速邏輯電路時，按圖19排列元件4.pcb板的布線原則 （1）印制導(dǎo)線的布設(shè)應(yīng)盡可能的短，在高頻回路中更應(yīng)該如此。（2）印制導(dǎo)線的拐彎應(yīng)該是圓角，直角或尖角在高頻電路和布線密度高的情況

49、下回影響電氣性能。圖19 高頻，中頻，低頻邏輯電路的布局方式 （3）采用雙面板布線時，兩面的導(dǎo)線應(yīng)該互相垂直，斜交或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生耦合。（4）輸入和輸出端導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行，最好在導(dǎo)線間添加中間地線，以避免反饋耦合。5.印制導(dǎo)線的寬度（1）由于瞬變電流在印制線條上所產(chǎn)生的沖擊干擾主要由印制導(dǎo)線的電感部分造成的，因此應(yīng)該減小印制導(dǎo)線的電感量。印制導(dǎo)線的電感量與其長度成正比，與其寬度成反比，因此，短而寬的導(dǎo)線對于抑制干擾是有利的，對于分立元件電路，印制導(dǎo)線寬度在0.5mm 左右即可完全滿足要求，一般可取0.45mm( 18mil,1mil=0.025mm);對于集成電路，印

50、制導(dǎo)線寬度可在0.2mm1.0mm 之間選擇，一般可取0.25mm（10mil ） 。（2）強電流引線（如公共地線等）應(yīng)盡可能加寬，以降低布線電阻及其電壓降，減小寄生耦合而產(chǎn)生的自激，可能的話應(yīng)該使用0.45mm 的線條，這點在帶有微處理器的電路中尤為重要，因為當(dāng)?shù)鼐€過細(xì)時，由于流過的電流變化，地點位變動，微處理器的定時信號的電平不穩(wěn)，會使噪聲容限惡劣。（3）導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓（包括工作電壓，附加波動電壓以及其它原因引起的峰值電壓 ）決定，在布線密度較低時，信號線的間距可以適當(dāng)加大，高低電平懸殊的信號線應(yīng)盡可能的短而且加大間距，對于集成電路和數(shù)字電路，只要工

51、藝允許，最小間距可設(shè)置為10mil(0.25mm)6.印制導(dǎo)線的接地與屏蔽（1）在電子設(shè)備中，接地是控制干擾的重要方法，如能將接地和屏蔽正確結(jié)合起來使用，可解決大部分的干擾問題。電子設(shè)備中地線的結(jié)構(gòu)大致有系統(tǒng)地，機(jī)殼地（屏蔽地），數(shù)字地（邏輯地）和模擬地等。在地線設(shè)計中應(yīng)該注意一下幾點： 1）正確選擇單點接地和多點接地，在低頻電路中，信號的工作頻率小于1mhz 時，他的布線和元件間的電感影響較小，而接地電路形成的環(huán)流對干擾影響較大，因而采用一點接地。當(dāng)信號工作頻率大于10mhz時，地線的阻抗變得很大，此時應(yīng)盡可能降低地線阻抗，應(yīng)采用多點就近接地。當(dāng)工作頻率在110mhz時，如采用一點接地，其地

52、線長度不應(yīng)超過波長的的/20，否則采用多點接地法。2）將數(shù)字地和模擬地分開，電路板上既有高速數(shù)字電路又有模擬電路，應(yīng)使他們盡可能分開，而兩者的地線不要相混，分別與電源端地線相連，此外要盡量加大模擬地的接地面積盡量加粗地線并大面積敷銅，若地線很細(xì)，接地點位則隨電流變化而變化，致使電子設(shè)備的定時信號電平不穩(wěn)，抗噪聲性能變壞，因此接地線要粗。此外，在印制板上盡量多的保留銅箔作地線，這樣得到的屏蔽效果比一條長地線更好傳輸特性和屏蔽作用得到改善，并起到減小分布電容的作用。3）將接地線構(gòu)成閉合環(huán)路 設(shè)計只由數(shù)字電路組成的印制板的地線系統(tǒng)時，將接地線做成閉合環(huán)路可以明顯提高抗噪聲能力。其原因在于：印制板上有

53、很多集成電路元件，尤其遇到耗電多的元件時，因受接地線粗細(xì)的限制，會在地線上產(chǎn)生較大的電位差，引起抗噪聲能力的下降，若接地線構(gòu)成環(huán)路，則會縮小電位差值，提高電子設(shè)備的抗噪聲能力。印制導(dǎo)線的公共地線應(yīng)改盡量布置在印制板的邊緣部分。7.其他抗干擾措施（1）為了抑制印制板的導(dǎo)線之間的串?dāng)_，在設(shè)計布線時，應(yīng)該盡量避免長距離的平行走線（例如可對某些導(dǎo)線采用蛇形走線），盡可能拉開線與線之間的距離，信號線與地線應(yīng)盡可能減少交叉或不交叉，此外，在一些對干擾十分敏感的信號線之間設(shè)置一根接地的印制線，可有效地抑制串?dāng)_。（2）為了避免高頻信號通過印制導(dǎo)線時產(chǎn)生的電磁輻射，在印制電路板布線時還應(yīng)該注意以下幾點：1）盡量

54、減少印制導(dǎo)線的不連續(xù)性，例如導(dǎo)線寬度不要突變，禁止環(huán)狀走線2）時鐘信號引線最容易產(chǎn)生電磁輻射干擾，走線時應(yīng)與地線回路相靠近3）驅(qū)動器應(yīng)緊挨著連接器和其欲驅(qū)動的總線。數(shù)據(jù)總線的布線應(yīng)每兩根信號線之間夾一根信號地線，并最好緊挨著地址線，因為后者常載有高頻電流。4）為了抑制出現(xiàn)在印制線條終端的反射干擾，除了特殊需要之外，應(yīng)盡可能的縮短印制線的長度和采用慢速電路。必要時可加終端配置，即在傳輸線的末端對地和電源端各加接一個相同阻值的匹配電阻。根據(jù)經(jīng)驗，對一般速度較快的ttl電路，其印制板線條長于10cm時就采用終端匹配措施。匹配電阻的阻抗應(yīng)根據(jù)集成電路的輸出驅(qū)動電流及吸收電流的最大值來確定。5）在印制板中有接觸器，繼電器，按鈕等元件時，操作他們均會產(chǎn)生較大的火花放電，必須采用rc電路來吸收放電電流。一般r的取值取12千歐母，c的取值取2.247uf 6）cmos的輸入阻抗很高且易受感應(yīng)，因此在使用時對不使用的端口要接地或者接正電源。8.去耦電容的配置（1）在直流電源回路中，負(fù)載的變化會引起電源噪聲。例如，在數(shù)字電路中，當(dāng)電路從一個狀態(tài)轉(zhuǎn)換為另一個狀態(tài)時，就會在電源線上產(chǎn)生一個很大的尖峰電流，形成瞬變的噪聲電壓。配置去耦電容可以抑制因負(fù)載變化而產(chǎn)生的噪聲，是印制板的可靠性設(shè)計的一種常規(guī)做法1）電源輸入端跨接10100uf 的電解電容。如有可能接100uf 更好。2）原則