摘要：目前随着我军装备数字化系统建设水平的不断提高，各种电子信息显示装备功能也不断更新。在加固显示器设计的过程中，设计人员不仅要考虑三防设计、热设计、抗震隔冲设计，而且还要兼顾电磁兼容性设计的合理性、安全性、抗扰性等。主要分析了加固显示器电磁兼容性设计中常见的干扰以及在设计抗干扰功能时所使用的技术。
关键词：加固显示器；电子线路；设计；抗干扰技术
引言
车载指挥控制系统电子线路中存在的干扰会对加固显示器的实际使用留下一定的安全隐患，如果想要保证电子线路的正常、稳定、安全运行，就需要在设计阶段重视抗干扰技术的应用，从而减少电子产品在使用期间出现的干扰，本文结合笔者工作经验，就基于电子线路设计中抗干扰技术问题进行如下分析。
1、加固显示器中常见的干扰
1.1电源的干扰
在加固显示器常见到的干扰中，电源的干扰分布比较广泛，不仅在总体设备中，在分体设备中也有电源的干扰。通常，车辆电网的交流电通过进行整流，然后滤波以及稳压的工作为各种电子设备提供直流电源。在这个过程中，干扰信号和交流电源一块进入指挥控制系统中，导致电子线路出现故障，影响加固显示器的正常工作。
1.2地线的干扰
地线的干扰在指挥控制系统干扰中占主要部分。通常在指挥控制系统中各个电子装备使用同一个直流电源，在这个过程中，各个地方的电子线路的电流都会经过同一个地电阻，这时会形成电压降，而电压降也就是各个分体设备的噪音干扰信号，这也就是地线的干扰。
1.3信号通道的干扰
信号通道的干扰逐渐被人们所关注。在进行远距离的测量工作或者通信工作中，由于距离很远，导致电子设备的输出以及输出信号都比较的长，然而线间却很近，所以信号在传递的过程中，容易受到信号线之间的串扰和电磁场的干扰等，导致传递的信号发生突变，影响电子线路的正常运行。
1.4空间电磁辐射的干扰
在一系列的干扰中，地线的干扰和电源的干扰对人们的影响比较严重，然后是信号通道的干扰和电磁辐射的干扰。对于空间电磁辐射的干扰，设计人员只要确保电子设备与干扰源的距离，并且采取相应的保护措施即可。
2、抗干扰技术分析
在明确电子干扰来源的基础上，还需要掌握常用的抗干扰技术，在抗干扰技术中使用较多的就是电磁兼容技术，英文缩写为EMC，也就是在电磁波运行环境下，通过对电子设备的高标准要求，使得实际电子产品使用不会受到电磁环境影响，具体的抗干扰技术主要有以下几点：
2.1电磁兼容性
加固显示器电子线路中的组成较多，比如：电感器、电阻器、电容器、导线、变压器等。电子线路中有电压和电流存在时，带电元件周边可产生电场，同时载流体周围也会产生磁场。这种电磁场将会对电子线路产生电子干扰，此时在消除电磁对电子线路影响方面，可采用以下措施：减少信号传输中的畸变、微控制的频率应较低、接地线的有效处理、电源噪声的控制、信号线之间交叉干扰的最小化、元器件和印刷线板之间的高频性等。比如在电源噪声控制方面，电容、电感、电阻可组成滤波电路。通过滤波器可将电源线中某一确定的频率或者是某个频率之外的频率进行有效滤除，从而最终得到某一特定频率的电源信号，减少多种频率对电子线路造成的干扰。
2.2复杂环境抗电磁干扰技术分析
实际情况中常见的传导干扰出现在干扰信号在加固显示器的导电介质作用下以直接接触的形式从某一导电网络传导到了另一个导电网络上面，从而产生干扰；而常见的辐射干扰出现在是在设备周围的空间中，交变的电磁信号以电磁场传播的方式从干扰源耦合到了附近的导电网络中。实际的电磁干扰之间较为复杂，总体而言可分为以下几个类型：电源形成的耦合干扰、地线回路的耦合干扰、电容耦合干扰、内外磁场耦合干扰、导线之间耦合干扰，电磁场耦合干扰等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在实际的处理中，由于电磁干扰较为复杂，在采取措施进行抗干扰前，需要明确电子产品的使用场所，进而确定出电子产品在使用过程中周边环境中可能存在的干扰源，进而消除干扰源；确认合适的电子元件器材是保证抗干扰技术发挥作用的基础，在根据加固显示器的功能实现来筛选元件的同时必须考虑电气环境中产生干扰及抗干扰作用。在实际设计中严格依据相关产品标准确定元件电气规格和电气布局的合理性，从而提高最终产品的抗干扰能力。
3、加固显示器设计中抗干扰技术的应用
在加固显示器的PCB抗干扰设计过程中，为切实保证实际设计的科学性和有效性，应当积极采取有效措施提高产品的抗干扰能力，充分发挥PCB板的性能，并对电磁兼容性进行合理分析。以下就PCB抗干扰设计进行科学化分析。
3.1应当做好PCB的布局工作
确保其布局合理性满足电路设计的基本要素，这就要求相关设计人员在电子线路设计过程中充分考虑PCB的尺寸问题，在保证其阻抗能力和抗噪能力的基础上，对设计成本进行合理控制，进一步基于PCB尺寸确定电子线路中特殊元件的具体位置，并依照电路功能单元对PCB进行合理布局，全面提高PCB抗干扰设计的有效性，确保电子产品的使用性能得到最大程度的发挥。
3.2严格遵循PCB抗干扰设计原则开展抗干扰设计工作
在实际设计过程中，为了对电路上下沿跳变速频率进行科学化控制，应当合理利用低串联电阻，通过控制时钟信号电路周边的电势，对地线圈围时钟区进行优化，适当缩短时钟线，让驱动电路靠近印制板边缘位置，并掌握好布线方式，最大程度上降低高频信号对外发射与耦合的几率，从而全面提高PCB抗干扰设计的合理性。与此同时，应当采取有效措施缩短元件引脚，将走线位置与石英晶振及对噪声敏感元件的下方保持一定距离，以降低干扰。尤其是在信号电路及低频电路周围地线坚决不允许形成电流环路，以免影响信号质量。必要情况下应当将铁氧体高频扼流圈增设于电子线路中，以便对信号进行有序分离，降低噪声干扰，从而切实保证电子线路抗干扰设计的合理性和有效性。
4、实例分析
指挥控制系统信号源问题已经困扰加固显示器生产厂家很久了。加固显示器作为信息显示终端和观察窗口，显示效果影响了系统的正常使用和形象。
如果确定是系统信号源的问题，解决方法有两种：首先应该确定干扰的性质，诸如共摸还是差摸，频率分量等等。加固显示器采用浮地设计，但又在信号地上对地施加了一个电容，能够引起干扰的信号，主要就是对地不平衡的差摸信号了。如果能够对其进行频谱分析，那么可以做一个很好的带通滤波器将其对地分流，这样就可以避免干扰。简单说就是对地加一个电容。因为电容的积分作用破坏了信号脉冲上下沿，或多或少地影响了图像质量，所以不能随便采用。像某型平板显示器的水波纹问题，就是在RGB端对地加了一个100p电容解决的。如果能够深入分析频谱那么，针对性就更强了，抗干扰效果将会更好。如某指挥控制系统方舱内，短波电台产生的40兆频率干扰加固显示器的正常工作，解决措施就是在加固显示器的内部采取了带通滤波器对地分流解决的。
还有一种就是主动的方法：先将干扰成分进行采样，进行反相宽带放大，然后以适当的幅度叠加到信号中送入显示器，这样可以有效消除外界引入的干扰。根据干扰的产生与传输特性分析发现，在行同步期间对干扰噪声的采集比较容易，然后就是反相放大与混合了，至于在电路制作上就比较简单了。从简单的三极管到功能齐全的高频放大电路，选择余地是很大的，这里就不再赘述了。
至于在同步信号受到干扰时采取的措施，诸如在加固显示器场同步信号上加1个0.1μ电容，在行同步信号上加330p电容，此种方法在实际中已采用多次，确实有效，但也带来因同脉冲前后沿的变化引起的图像相位变化等问题。实际上，用单片机根据输入的脉冲的时间基准，重新产生同步脉冲，这样才能有效地避免干扰。至于时滞问题，可以通过在输出时对同步脉冲延迟一个行/场周期来进行解决，反正他们都是周期性的，没有差别。
结束语
在指挥控制系统中，各种干扰无处不在，设计人员在设计加固显示器时一定要考虑干扰作用，采取一定的抗干扰措施，使加固显示器具有完善的抗干扰能力，并且保证每一个电子线路都具有抗干扰能力，以确保加固显示器能够正常的运行，设计人员在工作中一定要不断的分析电子线路抗干扰设计中出现的问题，不断的总结经验，完善抗干扰技术，争取设计出比较完善的电子线路，促进我军数字化建设的快速发展。
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论文作者:刘小钧
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/24
标签：干扰论文; 抗干扰论文; 信号论文; 显示器论文; 电子线路论文; 技术论文; 地线论文; 《电力设备》2018年第34期论文;