关键词：电磁兼容；干扰分析；定积分；计算
1 引 言
利用频谱管理系统为无线电设备指配频率是减少或避免电磁干扰的有效手段之一，而电磁干扰分析与计算是进行无线电频率有效指配的前提和基础。因此，很多学者对于干扰与计算方法进行了研究。本文结合各中公式，在干扰机理分析的基础上提出了对电磁信号频谱重叠部分进行定积分的方法计算通信链路间的同频干扰和邻道干扰值，并且对互调干扰进行了分析和等效计算。
2 干扰机理分析与计算方法
2.1同频干扰（CCI）分析与计算
同频干扰是指所有落在接收机通带内的与有用信号频率相同的无用信号的干扰。由该定义可见，对接收机可能产生同频干扰的频率范围是f0+Br/2~f0-Br/2之间。
分析同频干扰产生的机理可知，同频干扰需要计算发射机功率最终落入接收机通带范围的功率。本文考虑接收机通带范围内的干扰功率占干扰信号总功率的比例，其计算公式为:
PR=PT-LT,cable-LT,duplex+GT,TR-Lpath+GR,RT-LR,cable-LR,duplex-Lpolar+Lratio
其中LT,cable，LR,cable 分别为发射机和接收机馈线传输损耗；LT,duplex，LR,duplex分别为发射机和接收双工器插入损耗；GT,TR ，GR,RT分别为发射机天线和接收机天线在收发方向上的增益；Lpath为发射机到接收机的路径传播损耗预测值；Lpolar为天线极化隔离损耗值，其它耦合损耗本文不再考虑。
2.2邻道干扰（ACI）分析和计算
邻道干扰需要计算功率谱旁瓣落入接收通带的功率和主瓣落入接收机带阻内的功率，本文同样考虑接收机的干扰功率占干扰信号总功率的比例，其接收公式为：
Lratio=10log[]
其中fhigh,flow是干扰发射机功率谱和接收机中频特性重合频段的上下频率。邻道干扰计算公式与同频干扰计算公式是一样的，只是Lratio的积分极限有所区别。
2.3互调干扰分析与计算
由互调干扰产生机理可知，互调干扰计算无法像同频干扰和邻道干扰那样精确计算，而只能进行等效统计计算，并通过与实际测试对比修正或对子系统提出限定条件，从而最大可能避免互调干扰。本文采用通信接收机的等效互调干扰电平计算公式计算二信号三阶和三信号五阶互调等效干扰电平，计算公式如下：
PIMA32=2A+B+C2,3-60㏒(f)
PIMA53=A+2B+2C+C3,5-195㏒(f)
其中，PIMA32为接收机二信号三阶互调等效干扰电平（dBW），A，B，C分别为接收机从干扰发射机得到的功率电平，对于二信号奇阶互调而言。C2,3，C3,5为互调常数，C2,3=10，C3,5=-132。
3 实现过程
3.1 台站布局
为了能够充分说明本文讨论的三种种干扰样式，需要设备模拟通信网，并根据干扰计算的限定条件设置相应的设备参数，而将距离限制值增大，设为150KM，使得场景中所有台站均能够参与计算。
4.2计算参数设置
进行所有台站之间相互干扰计算时，需要设置相应的设备参数，并输入数据库。本文中传输损耗的计算使用自由空间传播模型、所用天线均采用全向天线，台站经纬度和网络设定如上台站布局图所示。
表一：台站设备参数表参数发射机1发射机2发射机3接收机发射功率PT/dBw131313 馈线传输损耗Lcable/dBw5555双工器插入损耗Lduplex/Db2222天线增益GT/DB1010105工作频率f（MHZ）220220.001220.1与发射机相同所属网系network1network2network3与发射机相同中频带宽Br（Khz）2002002002004.3计算结果
在台站布局和参数设置的基础上，在频谱管理软件中实现了网系内任一台站所受到的三种干扰样式的计算，这是软件界面的部分截图。由台站布局分布图和计算结果可以看出，台站距离越近，相互之间的干扰值越大，干扰越严重；该实验网络中考虑到接收机互调抑制比，同频干扰或邻道干扰为主要干扰样式。因此，信干比干扰信号总功率计算中的干扰值就从同频干扰或邻道干扰值中取得。同一台站而言，其受到的三阶互调干扰信号电平比五阶互调干扰值大，与接收机同网系的发射机参与计算的互调值比该类发射机不参与计算的互调值大。
5 结 论
本文对电磁干扰的三种主要样式进行了理论分析和工程计算，并在实用软件系统中得以实现。本模块综合考虑了传播模型、地理信息、天线参数和收发信机设备特性及组网情况等多种因素，实现了对无线电电磁干扰较为准确的分析计算，对无线设备电磁兼容性分析、无线电干扰评估提供可技术支持。由于本人知识有限，难免有错误的地方，望阅读者指正，以便及时改正。
参考文献
【1】 张业荣，竺南直，程勇。《蜂窝移动通信网络规划与优化》。北京：电子工业出版社，2003.169~199
Abstract: In order to improve the power of the multi-model attack munition, this paper upbuilds the theory of the anti-jamming design of fuze which is based on the state change analysis. This theory can change the influence of every part to the fuze according to analyze the logic structure of the fuze. At last, this paper describes the process of the analysis, the result of the analysis points out the efficient way to boost the anti-jamming capacity of this hand-emplaced ordnance.
关键词： 手工布设弹药；逻辑结构；抗干扰性；抗干扰性分析
Key words: the hand-emplaced ordnance；the safe logic structure；the safety；the safety analysis
中图分类号：TJ43文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）28-0328-02
0 引言
目前世界各国开展了一种具有多种起爆模式、由士兵携带、手工布设的小型弹药，即多模攻击弹药。但由于多模攻击弹药薄弱的抗干扰能力，限制了多模攻击弹药的使用环境。针对多模攻击弹药的抗干扰问题，主要有两种解决措施，一种是以法国为代表的密封式保护措施，即使用保护匣来隔离干扰通道，这种方法增加了多模攻击弹药的体积和重量，严重影响了弹药的使用性能，另一种方法是以美国为代表结构约束式保护措施，即通过对多么攻击弹药部件的巧妙设计来增强抗干扰能力，该方法不仅能满足多模攻击弹药的抗干扰要求，而且不会增加多模攻击弹药的体积和重量，是现代该类弹药抗干扰设计的趋势的。
目前我国国内多采用密封式保护措施，在结构约束式设计方面很少有人研究。为此本文提出一种抗干扰设计理论，该理论通过分析引信的解保逻辑来量化不同部件对引信抗干扰性能的影响，从而为结构约束式设计工作提供有价值的参考，对我国开展结构约束式设计有一定意义。
1 状态转移法
参考文献：
[1]何光林，李杰，李世义.基于三个环境信号的引信电子安全系统抗干扰性分析[J].兵工学报，2002，23，（2）：172-175.
[2]李曼苹.Markov模型下的引信安全系统分析[J].电子技术参考，2000，（2）：7-11.
[3]安晓红，赵河明，张亚.《引信安全系统失效率计算方法》的修订原则探讨[J].华北工学院学报，2005，26，（2）：92-95.
【关键词】最优控制器；干扰观测器；抗干扰
1.引言
现代控制理论中，线性二次型最优控制问题的解可以写作统一的解析表达式，并且这类问题能够实现求解过程的规范化，在求解过程中能够得到一个简单的线性状态反馈控制律，易于构成闭环系统，已逐渐成为控制领域较为重要的设计方法之一。但在实际工程应用中，系统或多或少会受到外部干扰的影响，这在一定程度上会对系统的跟踪性能以及稳定性产生一定的影响。为此，必须利用额外的方法对外部干扰进行抑制，以最大限度地减小因干扰对系统所造成的影响。
本文根据干扰观测器的原理，设计了基于干扰观测器的二次型最优控制器，预测干扰并对干扰进行补偿，以抑制干扰对系统的影响。
2.最优控制器的设计
在线性时不变系统中，假设其状态空间描述为：
（1）
式中：x（t）为n维状态向量；U（t）为m维控制向量，且不受约束；W为P维干扰信号向量；y（t）为q维输出向量；A，B，B，C分别为维数适当的常数矩阵。假设为q维期望输出向量，e（t）为误差向量，由下式定义：
（2）
本文所要研究的问题是：给定线性时不变系统（1），在对干扰抑制的同时，设计状态反馈控制器K，得控制律为：
u（t）=Kx（t） （3）
使得系统能实现对参考输人的渐近跟踪，即：
（4）
最优控制就是寻找一个控制u（t）误差向量e（t）保持在允许的误差范围内，假设控制变量不受限制，要使误差最小，需要非常大的控制能耗。因此，一方面要求误差最小；另一方控变量不要太大。
基于跟踪问题最优解的结论，可容易导出最优跟踪控制的结构图，如图1所示。
3.干扰观测器的设计
干扰观测器的基本思想是，将外部力矩干扰及模型参数变化造成的实际对象与名义模型输出的差异等效到控制输入端，即观测出等效干扰。在控制中引入等效的补偿，实现对干扰完全抑制，基本结构如图2所示。
图中的为对象的传递函数，d为等效干扰，为观测的干扰，u为控制输入。由此图可求出等效干扰的估计值为：
（5）
对实际物理系统，其实现存在如下的问题：
在通常情况下，的相对阶不为零，其逆在物理上不可实现；
对象的精确数学模型无法得到；
考虑到测量噪声的影响，该方法的控制性能将下降；
解决上述问题的唯一方法是在的后面串入低通滤波器，并用名义模型的逆-1来代替。
为对象的传递函数，d为等效干扰，为等效干扰的估计值，n为传感器的等效测量误差，Q（s）为干扰观测器的低通滤波器，为参考模型。控制器的输出为：
（6）
式中：c为最优控制器的输出。干扰观测器的设计主要是对滤波器Q（s）的设计，其决定整个扰观测器的动态性能。如何使干扰观测器获得好的动态性能和高的稳定性是Q（s）设计的关键。因此，Q（s）的相对阶数应大于参考模型的相对阶数。Q（s）的带宽设计应在干扰观测器的鲁棒性和扰抑制能力之间折中。
4.仿真研究
为不失一般性，可设被控对象传递函数为：
（7）
设伺服系统被控对象为：
（8）
取Q=5000，R=1，利用Matlab中的控制系统工具箱（ControlSystem Toolbox）提供的lqr（）函数设计最优控制器，得最优控制器为：K1=70.7107，K2=[70.71053，0.40526]
因为系统结构参数的变动主要表现在状态方程中系数的变动，因此的传递函数为：
（9）
利用干扰观测器可以实现对外部干扰的抑制，使因外部干扰而引起的系统误差减小，从而使输出跟踪曲线能很好地跟踪输入信号。
5.结束语
本文研究了利用最优控制理论中二次型性能指标对线性系统进行设计，对于外部的干扰，利用干扰观测器对干扰进行观测，并实现对于扰的抑制。在有外部干扰的情况下，对有无观测器进行仿真可知，在利用控制系统的标称模型实现二次性最优控制的同时，用干扰观测器对外部干扰进行抑制的最优控制方案是非常有效的。
参考文献
[1]胡寿松，王执铨，胡维礼.最优控制理论与系统[M].南京：东南大学出版社，1994：326-331.
[2]李璋，李纪武.基于Matlab的线性二次型最优控制设计[J].湖北大学成人教育学院学报，2003，21（1）：75-77.
[3]A.E.Bryson Jr.Optimal control-1950 to 1985[J].IEEE Control Systems（1996）：26-33.
[4]H.J.Sussmann，J.C.Willems.300 years of optimal control：from the brachystochrone to the maximum principle[J].IEEE Contol Systems（1997）32-44.
关键词：单片机，遥控系统抗干扰分析，实现
前言
单片机控制系统在实验室反复实验都可以得到很好的预期效果,然而把系统放到实际现场运行时却不能工作。论文大全，遥控系统抗干扰分析。原因是工作现场比实验室环境恶劣,系统受到了各种各样的干扰,加之构成系统的元器件本身方面存在的可靠性，以及系统本身各部分之间的相互耦合因素等原因，系统必须增加一些有效的抗干扰措施才能正常运行。论文大全，遥控系统抗干扰分析。据工作经验之谈，有时存在后期的抗干扰工作往往会比前期的设计工作还要艰巨,花费的时间也需要得更多,所以说抗干扰技术是非常重要,关于在抗干扰措施是否能够运用得恰当方面，其直接关系到系统的稳定性和可靠性。
一、单片机遥控系统系统工作原理
单片机以其体积小、价格廉、面向控制等方面的独特优点，使得单片机在各种工业控制、仪器仪表、产品的自动化、智能化方面获得了广泛的应用。单片机的遥控系统以单片机系统为基本控制单元,能够构成无线传输系统、速度调节系统等等,而且其优点是，能够在三公里外控制运动目标的启动、速度快慢、停止、往返。而且最特别的是在运动目标的运行过程中，可根据需要随机调节速度快慢,调速一般是在7~25km/h范围。单片机实现控制了所有这些状态,开始通过键盘输入控制参数,然后经过单片机运算和处理行为,并且通过无线数传模块完成对参数的无线传输、运行状态以及调速设备的控制方式,达到遥控运行的目的要求。
二、单片机遥控系统系统受干扰原因及危害
在电磁干扰较弱时，其可靠性和稳定性往往是容易达到应用要求，这方面尤其是在室内体现出来，然而对在室外，会遇到各种各样的环境条件，尤其是那种在工作环境较恶劣的情况下，就会导致仪器仪表工作不正常或失灵。而单片机的遥控系统一般都安装在工业现场，而在工业现成环境中的干扰大多是以窄脉冲的形式出现，而这样的形式其最终造成微机系统故障的多数现象都是“死机”现象。究其原因是计算机中的CPU在执行某条指令时，受周围环境干扰的冲击，影响到它的操作码或地址码发生改变，最终致使该条指令出现错误。这时，CPU就会执行随机拼写的指令，并将其操作数作为操作码执行，从而导致有关程序“跑飞”或进入“死循环”。对于在工业现场中由于诸多大型用电设备的投入或者是撤出电网运行，经常都会造成系统的电源电压不稳，如果当电源电压降低或掉电时，这样就会造成重要的数据丢失的可能性，以至于系统不能正常运行，而且干扰也会导致单片机内部程序指针错乱现象，从而使得中断程序运行超出定时时间。关于RAM中计时数据被冲乱，导致程序计算出错误的结果。论文大全，遥控系统抗干扰分析。假设设法在电源电压降到一定的限量值之前，单片机进行快速地保存重要数据，将会最大限度地减少损失，对于干扰源的影响会使系统的可靠性和稳定性大大降低，严重的情况还会导致系统的运行紊乱，造成生产事故。
三 如何实现单片机的遥控系统的抗干扰
关于高频干扰噪声和有用信号的频带是不同的,其解决方法是在导线上增加滤波器的方法来切断高频干扰噪声的传播,或者也可加隔离光耦来解决这个问题。关于电源噪声的危害最大。需要把电源做得好,其整个电路的抗干扰能力就解决了一大半问题。对于在单片机系统中还可借助于一定的外部附加电路来监测电源电压，当在电源发生故障时能够及时通知单片机快速保存重要数据，同时断开单片机设备用电电源，从而使整个应用系统的功耗降到最低点。目前市场上许多单片机对电源噪声都是十分敏感的,那么就要给单片机电源加滤波电路或稳压器,达到减小电源噪声对单片机的干扰。比如,可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路,当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。当电源恢复正常时，取消掉电工作方式，通过复位单片机，使系统重新正常工作。
单片机系统设备的抗干扰与系统的接地方式也存在很大的影响，接地技术有能够抑制噪音的效果。所以说一个良好的接地能在很大程度上抑制系统内部噪音耦合的现象，而且还能够防止外部干扰的侵入，能够真正提高系统的抗干扰能力。在这里需要注意的是，如果要求设备的金属外壳等需要安全接地，其屏蔽用的导体的必须能够很好的接地，这样才能为单片机系统提供良好的地线，并且对提高系统的抗干扰能力极为有效果。论文大全，遥控系统抗干扰分析。尤其是对于有防雷击要求的系统，其良好的接地是至关重要的。假设系统不能接地，或者是虽有地线现象，但是接地电阻过大，就会抗干扰元件就不能正常发挥其应有的作用了。
关于单片机供电的电源的地俗称逻辑地，并且和大地的地的关系具有相通性、浮空性、或接电阻性。但是不能把地线随便接在暖气管子上。坚决不能把接地线与动力线的火线、零线中的零线相混淆。因为单片机系统通常存在模拟电路和数字电路两种，并且关于数字地与模拟地是要分开，只是在一点相连，假设两者不分，就会存在互相干扰现象，那么可以把控制条件中的关于一次采样和处理控制输出更改为循环采样和处理控制输出，这样能够对惯性较大的控制系统具有良好的抗偶然因素干扰作用效果。
设置输出状态寄存单元来抗干扰。其程序是根据单片机系统对数据处理后的输出结果为依据，设置出相应的输出状态寄存单元形式，假设其中干扰侵入输出通道将输出状态破坏时，系统就会在定时查询寄存单元的输出状态信息时，并发现错误，及时纠正输出状态。论文大全，遥控系统抗干扰分析。
设置自检程序来抗干扰。论文大全，遥控系统抗干扰分析。通常是在计算机内的特定位置或某些内存单元中来设置状态标志，并且在开机后或有自检中断请求要求时，计算机系统首先将运行自检测试程序，如对整个系统或关键环节进行模拟方面的测试，对测试结果再通过某种方式显示出来，目的是保证系统中信息存储、传输、运算的高可靠性。设计单片机的遥控系统过程中，要求电路的元器件或线路布局合理以消除元器件之间的电磁耦合相互干扰，如去耦电路或者是平衡电路等。还有种方法是采用冗余结构，也称容错技术或故障掩盖技术，该方法是通过增加完成同一功能的并联或备用单元数目来提高系统可靠性的一种设计方法。当某些元器件发生故障时也不影响整个系统的运行。对于消减外部电磁干扰，可采用电磁兼容设计，目的是提高单片机系统在电磁环境中的适应性，即能保持完成规定功能的能力。
参考文献：
[1]麦山.基于单片机的协议红外遥控系统.电子技术.1998
[2]孟庆建张恭孝.单片机系统的电磁兼容问题[J].自动化仪表,2004
[3]周慧.单片机控制系统杭干扰技术研究[J].石油矿场机械，2007
关键词：单片机，遥控系统抗干扰分析，实现
前言
单片机控制系统在实验室反复实验都可以得到很好的预期效果,然而把系统放到实际现场运行时却不能工作。论文大全，遥控系统抗干扰分析。原因是工作现场比实验室环境恶劣,系统受到了各种各样的干扰,加之构成系统的元器件本身方面存在的可靠性，以及系统本身各部分之间的相互耦合因素等原因，系统必须增加一些有效的抗干扰措施才能正常运行。论文大全，遥控系统抗干扰分析。据工作经验之谈，有时存在后期的抗干扰工作往往会比前期的设计工作还要艰巨,花费的时间也需要得更多,所以说抗干扰技术是非常重要,关于在抗干扰措施是否能够运用得恰当方面，其直接关系到系统的稳定性和可靠性。
一、单片机遥控系统系统工作原理
单片机以其体积小、价格廉、面向控制等方面的独特优点，使得单片机在各种工业控制、仪器仪表、产品的自动化、智能化方面获得了广泛的应用。单片机的遥控系统以单片机系统为基本控制单元,能够构成无线传输系统、速度调节系统等等,而且其优点是，能够在三公里外控制运动目标的启动、速度快慢、停止、往返。而且最特别的是在运动目标的运行过程中，可根据需要随机调节速度快慢,调速一般是在7~25km/h范围。单片机实现控制了所有这些状态,开始通过键盘输入控制参数,然后经过单片机运算和处理行为,并且通过无线数传模块完成对参数的无线传输、运行状态以及调速设备的控制方式,达到遥控运行的目的要求。
二、单片机遥控系统系统受干扰原因及危害
在电磁干扰较弱时，其可靠性和稳定性往往是容易达到应用要求，这方面尤其是在室内体现出来，然而对在室外，会遇到各种各样的环境条件，尤其是那种在工作环境较恶劣的情况下，就会导致仪器仪表工作不正常或失灵。而单片机的遥控系统一般都安装在工业现场，而在工业现成环境中的干扰大多是以窄脉冲的形式出现，而这样的形式其最终造成微机系统故障的多数现象都是“死机”现象。究其原因是计算机中的CPU在执行某条指令时，受周围环境干扰的冲击，影响到它的操作码或地址码发生改变，最终致使该条指令出现错误。这时，CPU就会执行随机拼写的指令，并将其操作数作为操作码执行，从而导致有关程序“跑飞”或进入“死循环”。对于在工业现场中由于诸多大型用电设备的投入或者是撤出电网运行，经常都会造成系统的电源电压不稳，如果当电源电压降低或掉电时，这样就会造成重要的数据丢失的可能性，以至于系统不能正常运行，而且干扰也会导致单片机内部程序指针错乱现象，从而使得中断程序运行超出定时时间。关于RAM中计时数据被冲乱，导致程序计算出错误的结果。论文大全，遥控系统抗干扰分析。假设设法在电源电压降到一定的限量值之前，单片机进行快速地保存重要数据，将会最大限度地减少损失，对于干扰源的影响会使系统的可靠性和稳定性大大降低，严重的情况还会导致系统的运行紊乱，造成生产事故。
三 如何实现单片机的遥控系统的抗干扰
关于高频干扰噪声和有用信号的频带是不同的,其解决方法是在导线上增加滤波器的方法来切断高频干扰噪声的传播,或者也可加隔离光耦来解决这个问题。关于电源噪声的危害最大。需要把电源做得好,其整个电路的抗干扰能力就解决了一大半问题。对于在单片机系统中还可借助于一定的外部附加电路来监测电源电压，当在电源发生故障时能够及时通知单片机快速保存重要数据，同时断开单片机设备用电电源，从而使整个应用系统的功耗降到最低点。目前市场上许多单片机对电源噪声都是十分敏感的,那么就要给单片机电源加滤波电路或稳压器,达到减小电源噪声对单片机的干扰。比如,可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路,当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。当电源恢复正常时，取消掉电工作方式，通过复位单片机，使系统重新正常工作。
单片机系统设备的抗干扰与系统的接地方式也存在很大的影响，接地技术有能够抑制噪音的效果。所以说一个良好的接地能在很大程度上抑制系统内部噪音耦合的现象，而且还能够防止外部干扰的侵入，能够真正提高系统的抗干扰能力。在这里需要注意的是，如果要求设备的金属外壳等需要安全接地，其屏蔽用的导体的必须能够很好的接地，这样才能为单片机系统提供良好的地线，并且对提高系统的抗干扰能力极为有效果。论文大全，遥控系统抗干扰分析。尤其是对于有防雷击要求的系统，其良好的接地是至关重要的。假设系统不能接地，或者是虽有地线现象，但是接地电阻过大，就会抗干扰元件就不能正常发挥其应有的作用了。
关于单片机供电的电源的地俗称逻辑地，并且和大地的地的关系具有相通性、浮空性、或接电阻性。但是不能把地线随便接在暖气管子上。坚决不能把接地线与动力线的火线、零线中的零线相混淆。因为单片机系统通常存在模拟电路和数字电路两种，并且关于数字地与模拟地是要分开，只是在一点相连，假设两者不分，就会存在互相干扰现象，那么可以把控制条件中的关于一次采样和处理控制输出更改为循环采样和处理控制输出，这样能够对惯性较大的控制系统具有良好的抗偶然因素干扰作用效果。
设置输出状态寄存单元来抗干扰。其程序是根据单片机系统对数据处理后的输出结果为依据，设置出相应的输出状态寄存单元形式，假设其中干扰侵入输出通道将输出状态破坏时，系统就会在定时查询寄存单元的输出状态信息时，并发现错误，及时纠正输出状态。论文大全，遥控系统抗干扰分析。
设置自检程序来抗干扰。论文大全，遥控系统抗干扰分析。通常是在计算机内的特定位置或某些内存单元中来设置状态标志，并且在开机后或有自检中断请求要求时，计算机系统首先将运行自检测试程序，如对整个系统或关键环节进行模拟方面的测试，对测试结果再通过某种方式显示出来，目的是保证系统中信息存储、传输、运算的高可靠性。设计单片机的遥控系统过程中，要求电路的元器件或线路布局合理以消除元器件之间的电磁耦合相互干扰，如去耦电路或者是平衡电路等。还有种方法是采用冗余结构，也称容错技术或故障掩盖技术，该方法是通过增加完成同一功能的并联或备用单元数目来提高系统可靠性的一种设计方法。当某些元器件发生故障时也不影响整个系统的运行。对于消减外部电磁干扰，可采用电磁兼容设计，目的是提高单片机系统在电磁环境中的适应性，即能保持完成规定功能的能力。
参考文献：
[1]麦山.基于单片机的协议红外遥控系统.电子技术.1998
[2]孟庆建张恭孝.单片机系统的电磁兼容问题[J].自动化仪表,2004
[3]周慧.单片机控制系统杭干扰技术研究[J].石油矿场机械，2007
【关键词】电子设备 电子电路 接地技术 抗干扰能力 干扰抑制
中图分类号：V443 文献标识码：A文章编号：
一．引言
我们知道在电子电路设计中的接地技术直接关系到了电器的使用寿命以及安全程度。在我国当前，各种各样的电子产品相继诞生，电子产品的应用也日益的广泛，可以说电子产品已经成为了人们生活工作的一个重要的组成部分。我们知道电子干扰是有很大的危害性的，它不仅仅严重的降低了电子系统的可靠性，还能够对人体的健康产生很大的负面作用。例如一些电子产品以及仪器就对电子电路的干扰十分的敏感，最常见的有家用电器比如收音机，电视机等等，还有一些医用设备，比如心脏起搏器等等。这些对电子电路的干扰电磁波都十分的敏感，干扰严重影响了这些设备的正常工作，严重的甚至使这些设备无法工作。为此，我们必须重视电子电路抗干扰能力的设计，可以说电子电路的抗干扰能力已经成了当前电子电路设计的一个非常重要的一方面，这是因为如此接地技术才显得如此重要，可以说接地技术的高低已经直接影响到了电子电路的抗干能力了。
二．接地技术的种类和目的
我们知道电磁干扰对电器具有很大的影响，严重的降低了其稳定性，也不利于工作人员的身体健康。为了保证用户用电的安全可靠，必须注意电子电路设计中接地技术的科学合理性。我们知道安全保护接地是接地技术中比较常见的一种，采用这种接方式地主要是为了保护用户的安全，在实际的生活中有的电器年记哦久了，则其绝缘性能下降，这样就给用户带来了很大的安全隐患，采用这种保护性的接地就是为了消除这种安全隐患而采取的措施。再者一些电器设备在运行的过程中会产生积累静电，这样就及其容易引起接触性的触电，甚至引起电器的爆炸，其危害极大，为了防止类似情况的发生，一般采用的接地方法是屏蔽接地法，能够有效的防止静电积累造成的损失。最后我们知道电磁干扰对电器设备是有很大的影响的，为了避免电器设备受到太多的电磁干扰，采取接地的方法可以有效的配出干扰，保证电器正常运行。
三．接地技术中的接地方式
电子电路设计中接地方式是比较多的，其接地方式不同那么它产生的效果也会不同，所以对于比较常见的几种接地方式我们要充分的了解，只有这样才能在具体的电子电路设计时运用自如。以下介绍两种最为普片使用的接地方式。
保护接零
一般用于三相四线制供电系统中的中性线，是电路环路的重要组成部分，在零线直接接地的一相四线制电网中，设计中一定要注意将电子电器设备征程运行时小带电的金属外壳于电刚的零线连接起来，这样一旦当电器设备中的某一项发乍漏电或者是碰壳时，由于事先金属外壳与零线相连，形成的单向短路，电流非常大，使电路保护装置迅速动的切断电源，从而保护了操作人员的人身安全和电网其他部分的正常运行，同时也可以避免一些重大安全事故的发生。
保护接地
接地保护的主要目的是为了防止用户触电，为了保护用户的安全而采取的措施，保护接地可以说是电子电路设计中最为常见的接地方式，一般来说对于那些中性点不接地的电网都采用保护性的接地方式，采用这种方式则电器设备的支架以及外壳均要接地，这样能够取得比较好的效果，有效的保护的电器安全一用户的安全。
四．电子电路设计中系统接地
通过接地技术的研究我们知道电子电路仪器中的电子仪器设备控制系统中遇到经常需要解决的就是系统接地问题，这也是设计中的一大难点。系统接地线是各种电路中的静态，动态电流的通道，同时又是各级电路通过共同的接地电阻相互耦合的途径，这样就形成了电路之间相互干扰的薄弱环节，所以电子电路设备中的切抗干扰技术，都和接地有很直接的关系。设计合理的接地足抑制噪音和防止干扰的主要途径，不仪能保证电子电器设备的正常，稳定和可靠性工作。
五．电子电路设计中系统接地的原则
根据不同的干扰源要设计不同的接地技术和工艺，不能存在侥幸认为电路中只要有一点接地就能消除干扰，要寻求综合性质的接地方式，才是最为安拿有效的，接地点的选择要恰当，避免设计不当引起的新的干扰。接地点的选择除了安全性外、还要一并考虑屏蔽效果的兼容性，就是要通过接地屏屏蔽技术达到消除多种干扰的综台目的。一般来说．电子电路设计如何和大地接触，与系统的工作稳定性能有着极为密切的关系，设计中常用以下三种方式。
1.浮地方式．不接触大地的悬浮方式。是将电路设备与公共地可能引起环流的公共导线隔离开来，从而抑制来自接地线的干扰。这种接地方式的缺点是设备不与大地直接相连．容易出现静电积累现象，这样积累起来的电荷达到·定程度后，在设备和大地之间会产生具有强人放电电流的静电击穿现象。
2.单点接地方式，我们知道采取两点接地扥方式很容易形成接地环路，一点接地的主要功能就是消除接地环路的形成。
3.多点接地方式，对于工作频率较高的高频电路，由于各元器件的引线和电路本身布局的电感都将增加接地线的阻抗，一点接地方式已不再适用
五．结束语
当前我国的经济快速发展带动了我国电子行业的迅速发展，各种电子产品相继诞生，并且应用日益广泛。在当前，我们已经进入了信息时代，各种各样的电子产品已经成为了人们生活的一部分，和人们的生活紧密相连，所以电子产品已经成为了当今不可或缺的一部分。但是我们知道，电子产品都存在电磁干扰，这不仅仅严重影响了电子系统的可靠性而且也严重危害到了工作人员以及用户的健康状态。所以，正是因为这个原因在进行电子电路设计时，我们要充分考虑其接地技术，这样可以有效的抗干扰能力。提高电子设备的抗干扰能力不仅仅可以提高经济利益还可以提高社会效益。可以说科学的接地技术已经成为了电子电路设计的一个重要的方面，是在电子电力设计工作中必须认真考虑的问题，其重要性不言而喻。所以本文就这个问题作了简单的探讨。
参考文献：
[1]吕俊霞Lv Junxia 电子电路的抗干扰方法与技术[期刊论文] 《印制电路信息》 -2006年8期
[2]李晓海 电子电路的抗干扰技术探析 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2012年9期
[3]蒋伟丽Jiang Weili 浅谈电子抗干扰技术 期浅谈电子电路的抗干扰技术 [期刊论文] 《丽水学院学报》 -2007年2期
[4]郭宝山周勤荣 浅谈电子电路的抗干扰设计 [期刊论文] 《山西电子技术》 -2011年5期
[5]浅析电子电路的抗干扰措施 [期刊论文] 《南北桥》 -2008年7期高玉荣管志刚
[6]许蓓蓓 对电子电路抗干扰措施的探讨 [期刊论文] 《建材发展导向》 -2011年11期
EMC问题的出现是伴随着电工技术的发展而出现的。在传统EMC中主要通过抑制通信系统中的无线电波中的电磁干扰的方式来解决该问题。但是现代EMC问题中除了通信系统外还有非通信系统。如各类电子设备、计算机、家电产品等等在生产过程、运输及管理过程等环节出现的问题。能反映技术的现今与否最先是在军事领域，当然EMC问题也首先在军事领域得到反映。二战期间，美国军队在探讨EMC问题的基础上制订了无线电干扰。1946年期间通过多次测试美国国家标准协会颁布人类史上第一个标准民用无线电干扰仪器C63.1。二战结束以后EMC技术的发展是推动军事力量发展的主要动力。60年代起，EMC程序逐步扩展到军事材料的各领域。美国在这时期成立了EMC分析中心和制定了EMC计划。70-80年代时期，EMC技术扩展到商业领域，如出现电动工具干扰家庭娱乐系统、电控大门被开启等等。90年代以来EMC技术受到越来越多的人的关注，在日常中如果手机、个人电脑被处于开机状态被带上飞机会对飞机的无线电导航系统造成信号干扰，甚至会造成飞机失事。1996年我国主办了第四届全国电磁兼容学术会议。参加本次会议的人有上百人，100多篇相关学术论文在会上进行交流，论文涉及到EMC的各方面。
2EMC问题对策原则及措施
找出电气设备、电工产品等各种电磁干扰是解决EMC问题的第一步，也是提高电产品可靠性的关键。宏观上看电磁干扰主要来自四个方面，箭头为双向箭头，即任何一种电气设备都肯能会产生或者接受EMC信号，并且还会传输给其他设备。电磁干扰的四个方面主要是：电磁辐射（Ef）、信号传导S（f）、电源传导（Pf）以及干扰地线传导（Gf）。电磁干扰与信号发出的频率相关，因此我们可以把干扰当作频率的函数，为便于分析，各种干扰统一用（Nf）来表示（Nf）=E（f）+（Sf）+（Gf）+P（f）（1）若电气设备的电磁兼容性为EM（Cf），则可用评价不等式给出EM（Cf）≥N（f）+A（2）式中A———设备满足电磁兼容要求的安全余量EM（Cf）实际由两部分组成EM（Cf）=EMC（1f）+EMC2（f）（3）EMC（1f）表示设备自身具备的电磁兼容门限，EMC（2f）表示经电磁兼容设计后设备增加的那部分电磁兼容门限。由式（2）及（3）可以得到EMC（2f）EMC（2f）≥（Nf）-EMC（1f）+A（4）不同的干扰源对安全余量A的要求也不同，A=6～8d（B传导干扰）、A=8～10d（B辐射干扰），EMC（2f）也被称为干扰噪声衰减系数。我们可以根据式（5）定量作依据来进行EMC设计。除了对电工设备的电磁干扰来源进行设计以外，还可以分析电磁兼容，预测EMC的可兼容性设计模型。在混合电路中，仿真电路通过的前提下，必须考虑到电磁兼容达标与否，如果没有达标则血药对其进行修改调整电磁发射，以及重新选择设备器件。对电工设备的干扰源及接收器预测以，主要的电路途径结合分析后，即可对电磁兼容通过电脑辅助设计模型。
3EMC动向
在科学技术不断发展的同时，电工设备、产品的开发越来越多的领域涉及到EMC问题。由于考虑到EMC问题，在其约束下电子系统的设计显得更为复杂，电工产品也面临着同样的问题。在目前的文献研究中提出首先在固定的电磁环境下所研发的系统必须性能良好，第二该系统必须符合EMC标准。目前EMC的应用向各个领域开始扩展，相关的新理论、新技术也不断呈现。目前EMC干扰消除的方法是使用自适应性预测器（ALP），ALP主要是通过控制移动通信中的码分多址（CDMA）中的BPSK窄带干扰从而达到避免感染的目的当然现在很多单位都在研制关于降低计算辐射的技术。另外随着不断深入分析电磁危害，对EMC的精确测试引起越来越多的人关注。
4结论
关键词：电磁兼容；教学改革；案例导入式教学
作者简介：李玉梅（1975-），女，山东嘉祥人，海军工程大学电气工程学院，讲师；卜乐平（1965-），男，湖南益阳人，海军工程大学电气工程学院，教授。（湖北 武汉 430033）
中图分类号：642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）26-0049-02
随着现代科学技术的发展，电子、电气设备或系统获得越来越广泛的应用。电磁环境日益复杂，处在其中的电子、电气设备面临越来越多的干扰，造成性能降低、功能丧失的概率明显增加。因此，在电子、电气设备和系统的设计、研制和生产过程中，如何解决电磁兼容问题已受到越来越广泛的重视。我国从2003年8月起对电子设备实行电磁兼容性强制性认证。自2005年开始，海军工程大学（以下简称“我校”）为自动化专业和电气专业学生开设了“电磁兼容”课程（20个学时），旨在帮助学生了解电磁兼容的基本概念和基本原理，掌握电磁干扰的抑制措施，熟悉电磁兼容性测试标准和方法，为电气设备的电磁兼容设计与电磁干扰评价打下牢固基础。与之相关的“电磁兼容”课程是从电磁兼容基本概念入手，由“电磁干扰三要素”中的“干扰源”和“传播途径”展开，介绍干扰源的特点及性质，分析传导干扰和辐射干扰，进而讨论电磁干扰控制原理及控制电磁干扰的“三大技术”（接地、屏蔽和滤波），最后介绍电磁兼容预测分析及电磁兼容性测试技术。该课程来源于实践，又回归到工程应用中。
一、“电磁兼容”课程教学的现状
1.教学内容与相关科技的最新成果脱节
随着电力电子及电气自动化技术的发展，大功率、高电压开关及逆变器、整流器等设备产生的干扰和对控制设备的影响越来越突出。电磁兼容学科涉及到如何减少设备产生的干扰，如何防止其他干扰源对电气设备的影响。科技越是发达，电磁环境越是复杂，电磁兼容问题也越是突出，所以不可避免地会出现原有“电磁兼容”教学内容陈旧，不能反映相关科技的最新成果，这就不利于培养具有综合应用能力的新型人才。因此，必须进行教学改革，把这些新成果及其工程思想纳入到教学实践当中。
2.教学方法仍然以“满堂灌”教学为主
首先，“电磁兼容”这门课程的基本原理比较抽象，含有大量繁琐的公式推导和论证，而它的应用却具有很强的工程实践性。抑制电磁干扰的“三大技术”都是来源于实际工程应用，由于电磁兼容学科基于复杂的电磁场理论，有一些抑制措施在工程应用中有很好的效果，但其机理却可能还没完全搞清楚。在实际的教学过程中，大多数师生很难接触到实际工程，也就不知道如何运用课堂所学知识解决工程中的实际问题，因此，教学内容与实际应用脱节，教学效果相对比较差。其次，课堂教学基本上以教师讲授为主，学生被动听课，缺乏有效的互动环节。学生总是听讲一些枯燥的理论知识，很容易昏昏欲睡。最后，由于电磁兼容测试的仪器设备比较昂贵，针对本科教学的“电磁兼容”课程一般很少开设实验课，这样的教学后果难以激发学生学习兴趣，不利于培养他们的创新能力。
二、案例导入式教学法的概念及特点
1.案例导入式教学法的概念
案例导入式教学法是一种以案例为基础的教学法。教师基于理论知识与实践知识相结合的基础，并结合教师自身科研过程中遇到的问题，给出相应的现场或工程中的课题，让学生在查阅、学习相关资料后，在教师的指导下进行讨论、分析、计算和研究，充分理解所学的相关理论知识，从而达到锻炼和提升学生解决问题、分析问题的能力。与传统的教学方法相比，案例导入式教学是在传统教材的基础上，与时俱进，适时引入合适的实际工程的应用案例，更强调教师与学生的交互性和教师对学生的启发性。通常教学案例综合性较强，需要学生熟练掌握理论知识，处理案例的思维方式灵活，多方查阅资料，独立思考问题并与同学探讨问题，这样有利于培养学生分析和解决复杂问题的能力，进而提高他们学习的积极性，增强创新意识。
2.案例导入式教学法的特点
（1）客观性和直观性。案例来源于实际的工程应用，与理论知识相比更直接，更让学生能感觉到学习本门课程的作用和意义，所以案例具有客观真实性，必然使得案例导入式教学也具备客观真实性。
（2）综合性和引导性。一个具体的案例所考察的知识点比较丰富，甚至有可能延伸到其他课程的知识，因此案例的分析、解决过程也比较复杂。学生拿到案例后，经过消化，需要主动查阅相关资料，利用已掌握的理论知识分析问题并与同学探讨，制定出解决方案；而教师只是给予必要的引导，并根据不同学生的不同理解补充新的教学内容。
（3）过程交互性。在案例导入式教学过程中，教师应该是一个很好的指挥家，学生应该是一个很好的行动者。教师把学生分成几个小组，每个小组成员进行不同分工，合作完成案例的方案论证和实现，并最终完成详实的书面报告，教师负责协调组与组之间的竞争意识，激励组内人员解决问题的积极性。最后在课堂上展开讨论和总结评价，这也是全班同学进行知识共享的过程，整个教学过程是动态变化的。
三、应用案例
案例导入式教学法中所给的课题具有很强的目的性，都是以现场所需或工程实践项目为题。一个具体的案例所包含的知识通常比较丰富，案例的分析、解决的过程也较为复杂，因此在选择案例或设置问题时，要根据教学进度和围绕课程主要章节的重点或难点进行设置，注意体现教学内容的连贯性。[4]
一般情况下，是在讲授完课程中的一些基本概念、基本原理后再引入具体案例的，通常案例导入式教学安排在课程实施进度的后半部分，例如在学习了电磁兼容的基本概念、电力电子典型干扰源以及接地技术后，在进行讲授电磁兼容滤波技术的时候，可引入案例“开关电源的EMI滤波器设计”。开关电源广泛应用于各种电子、电气设备中，对于自动化或电气工程的学生来讲是非常熟悉的，也是今后工作中经常需要使用到的。笔者曾制作了一个输入电压为220V，额定输入电流为0.5A的开关电源。开关电源的效率高，体积小，在工业、民用和军用领域中都得到了广泛的应用；但和线性电源相比，开关电源的电磁干扰比较严重，是使用中的一个突出问题。开关电源的电磁干扰既可以对电网造成污染，又会对负载和其他电气设备形成干扰，是比较典型的干扰源之一。该案例的实施过程：
1.了解开关电源中的电磁干扰源
开关电源主电路的电磁干扰源有开关管、整流二极管和非线性无源元件（如带磁芯的电感器、高频变压器）等；控制电路的电磁干扰则有开关电路、时钟脉冲源。
开关电源的基本原理电路如图1所示，主要由两部分组成：四个二极管组成的不控整流桥把50赫兹交流市电转换成直流电加在输出电容上；降压型DC/DC斩波器通过对可控开关管的控制进一步转换成需要的直流电压；控制电路部分完成对输出电压的稳定控制。这类开关电源中产生的干扰分为三类：第一类是电网电源频率的各次谐波，这是因为通过不控整流桥的输入电流为周期脉冲波。由电磁干扰源的频率特性知道，脉冲越窄，频谱越宽，越平坦。第二类是DC/DC崭波电路产生的开关频率及其倍数频率附近的干扰。第三类干扰则出现在数十兆Hz上，这些干扰是由于开关本身通断时器件内部的瞬变过程引起，与开关器件内部的载流子运动有关，称为开关暂态干扰。这三类传导干扰的频段不同，采取的抑制措施也不同，特别是开关频率及其倍数频率附近的干扰是造成含有开关电源的电气设备电磁兼容测试不合格的主要原因。通常用来抑制射频段开关频率次谐波干扰的方法是安装EMI滤波器。这些知识由学生课下查找相关资料获得。
2.了解电磁兼容测试与标准
在用电设备或系统的整个设计和试制阶段，为确保其电磁兼容性，必须进行电磁兼容性测试。这种诊断性的测试有助于识别潜在的干扰问题范围，有助于测量各种补救方法的有效性。电磁兼容发射测试包括传导发射测试和辐射发射测试，结合电磁兼容标准GJB152A-97中传导测试项目CE102—10kHz～10MHz电源线传导发射，采用频谱仪进行测试。测试频谱如图2所示，直线为发射限值，曲线为开关电源火线实测频谱，可见在开关频率33kHz处超标幅度为21dB，需要安装EMI滤波器。
3.进行EMI滤波器设计
要使EMI滤波器对EMI信号有最佳的衰减特性，EMI滤波器必须同时能抑制共模干扰和差模干扰。典型的EMI滤波器的电路原理图如图3所示，L11、L21、L22、L23为电感元件，其中，L11和L21为共模扼流圈是用来抑制共模干扰的，L22和L23分别接在电源的进线和出线，是用来抑制差模干扰的；C11、C12、C13 、C21、C22、C23为安规电容，其中，C11和C22是X电容，跨接在两电源线上，用来抑制差模干扰；C12、C13、C22、C23是Y电容，接在电源线与地之间，用来抑制共模干扰。图3给出的EMI滤波器是2级π型结构，除此之外，还有L型、C型、T型等，分别适用于不同场合，需要根据电源内阻和负载阻抗合理选取。由学生设计出合适参数的EMI滤波器，正确安装EMI滤波器后进行CE102项目的测试结果如图4所示，由图可见，实测曲线没有超过限值。对照实物现场讲授，让学生亲自参与体验，就能够感受到EMI滤波器抑制传导干扰的效果。
四、结语
“电磁兼容”这门课程是一门新兴的综合叉学科，也是一门实用性极强的学科。它起源于解决实际无线电干扰问题，又在处理用电设备或系统的电磁兼容问题过程中获得了发展。现有的完全以教师讲授为主的传统教学方法不能满足培养应用型人才的办学要求，借助案例导入式教学方法，使得学生在掌握电磁兼容理论知识的基础上，不仅可以巩固学生对所学课程理论的理解，为综合运用所学知识解决实际问题做好准备，还能给学生创造一个身临其境的感觉，激发其学习的积极性。本文通过“开关电源EMI滤波器设计”教学案例的导入，使学生不仅对电磁干扰抑制措施之一滤波的原理及设计方法有了深切认识，还对开关电源这一典型干扰源的特性以及电磁干扰的测量及标准有了进一步认识。实践表明，该方法可以帮助学生们由浅入深，化难为易，提高学习效率。
参考文献：
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