本文關鍵詞：基于兩副BTM車載天線抑制電磁干擾應用研究

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【摘要】：應答器接收單元模塊中接收天線是一個很重要的部分,實現(xiàn)4.234MHz頻率信號的接收及對地面應答器的激活功能。本文從車載接收單元設計方面進行考慮,完成了仿真測試用車載接收天線的制作,實現(xiàn)了天線的阻抗匹配;為濾除4.234MHz頻段的帶外電磁騷擾,在天線端口接收電路設計了Chebyshev二階帶通濾波器,其中設計中心頻率4.234MHz,帶寬0.6MHz,階數(shù)為2階。為驗證天線設計的有效性,試制了天線并進行了天線端口S11參數(shù)的測量,最小值在4.2MHz,為-18.5dBm,對應的駐波比為1.27dB,滿足設計要求。針對干擾性能的測試,本文先使用浪涌信號施加在單根傳輸線上產生的感應磁場模擬應答器所受的干擾信號來測試天線抗干擾性能。對浪涌信號的時域頻域進行分析,發(fā)現(xiàn)浪涌信號頻域部分是在4.234MHz頻段存在一定的頻譜干擾分布,所以是可以用浪涌信號來測試天線的抗干擾性能的。實驗中,發(fā)現(xiàn)測試時銅線傳導的浪涌信號波形測試出來并不是標準的浪涌波形,而是存在振鈴現(xiàn)象的波形。本文針對測試系統(tǒng)進行改進,嘗試用串聯(lián)電阻、并聯(lián)電阻、并聯(lián)壓敏電阻這三種方法來減弱振鈴現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)在負載端并聯(lián)壓敏電阻是三種方法中最好的,但是仍然存在振鈴現(xiàn)象。最后通過理論分析,提出一種讓傳輸材料直徑呈指數(shù)形式變化的方式能更進一步削弱浪涌信號的振鈴現(xiàn)象的方法。最后,本文對仿真測試用接收天線進行了測試,發(fā)現(xiàn)單個天線的抗干擾能力較差。為了提高接收天線系統(tǒng)的抗干擾能力,本文探討了用兩副天線串聯(lián)實現(xiàn)干擾對消的方式,并在1MHz到5.5MHz每隔0.5MHz頻點進行干擾信號接收了測試,發(fā)現(xiàn)兩副天線通過干擾對消方式的接收結果比單個天線接收結果平均低14dB。綜合全文而言,實現(xiàn)了仿真測試接收天線的設計與對傳輸線上浪涌信號振鈴現(xiàn)象的削弱,但是這些都是僅僅在實驗室內完成的設計實驗,還缺乏實際外場的測試。真實環(huán)境下的具體測試應該是噪聲更多,并且條件更加復雜的,在后續(xù)研究中可進一步改進應答器接收單元,并加上機車的其它控制部分來進行聯(lián)調聯(lián)試,這樣才能設計出更加優(yōu)良的接收天線單元。
【關鍵詞】：應答器 接收天線 浪涌干擾 阻抗匹配
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.673
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 1 引言9-12
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 論文主要工作11-12
• 2 車載天線接收單元設計12-22
• 2.1 應答器系統(tǒng)介紹12-16
• 2.2 車載天線接收單元設計16-20
• 2.2.1 設計目標16-19
• 2.2.2 天線濾波電路板制作19-20
• 2.3 天線電感的計算20-21
• 2.4 本章小結21-22
• 3 接收天線單元中抑制干擾信號的濾波電路設計與實現(xiàn)22-37
• 3.1 需求分析22
• 3.2 阻抗匹配22-26
• 3.3 干擾信號抑制電路設計與實現(xiàn)26-31
• 3.4 天線S參數(shù)測量31-36
• 3.5 本章小結36-37
• 4 BTM車載天線使用環(huán)境中的干擾模擬37-51
• 4.1 用浪涌信號模擬脈沖性干擾37-40
• 4.1.1 干擾波形定義37-39
• 4.1.2 干擾波形的頻域分析39-40
• 4.2 輻射脈沖干擾信號測試與整改40-46
• 4.2.1 輻射脈沖干擾信號測試41-42
• 4.2.2 振鈴現(xiàn)象原因分析42-43
• 4.2.3 浪涌信號傳輸線紋波抑制設計43-46
• 4.3 輻射脈沖干擾波形的改善46-49
• 4.4 本章總結49-51
• 5 雙天線抑制BTM所受干擾方案研究51-63
• 5.1 測試方案簡介51
• 5.2 天線系統(tǒng)性能測試51-54
• 5.3 單、雙天線兩種方案的抗干擾性能54-57
• 5.3.1 單個天線抗干擾能力54-55
• 5.3.2 兩個接收天線干擾對消性能55-57
• 5.4 實驗測試過程及數(shù)據(jù)結果57-62
• 5.5 本章小結62-63
• 6 結論63-64
• 致謝64-65
• 參考文獻65-67
• 作者簡歷及攻讀碩士學位期間取得的研究成果67-69
• 學位論文數(shù)據(jù)集69

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