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電子發(fā)燒友網(wǎng)>電子資料下載>電子資料>如何使用Zigbee實現(xiàn)無線傳輸電路的抗電磁干擾優(yōu)化設計

如何使用Zigbee實現(xiàn)無線傳輸電路的抗電磁干擾優(yōu)化設計

2021-01-14 | pdf | 0.40 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

  隨著世界上第一個電磁兼容性規(guī)范1944年在德國誕生,電磁兼容設計在現(xiàn)代電子設計中變得越來越重要。普通的10 kV/630 kW“箱式”變壓器低頻噪音輻射處的電場輻射一般可達800 V/m,電磁輻射可達30 B/μT,對工作在此環(huán)境下的無線傳輸模塊有非常大的影響,因此有必要對無線傳輸模塊進行抗電磁干擾設計。

  1、PCB的抗干擾設計
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  1.1 硬件方面的抗電磁干擾設計
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  1)選擇集成度高,抗干擾能力強,功耗小的電子器件。
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  2)良好的接地設計。對于工作在2 MHz一下低頻應采取共地,即一點接地;對于工作在10 MHz以上的高頻應采用分地,即多點接地。同時,數(shù)字地和模擬地分開,中間用磁珠連接。對傳感器信號地線采用浮空隔離,不與大地相連。將所有閑置的單片機IO端口,應該接地而不是接電源。
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  3)濾波處理。每個IC電源端并聯(lián)一個高頻電容,減少IC對電源的影響。
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  4)PCB的設計:①布線時遵循3-W原則,也就是相鄰兩條線路間的中心距離應該大于或者等于3倍的線寬。隨著線間距離的增大,同時也能減少線間的耦合串擾。②按照功能布局,不同模塊接對應的電源。③電源和地線盡量的粗,電流方向和信號線方向相同。④晶振盡量靠近單片機。⑤線路盡量使用45°折線而不是90°折線。⑥多層板設計,將電源層和接地層放在中間層,這樣利于各元器件的迅速接地,抑制共模干擾,有利于抗電磁干擾。
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  1.2 軟件方面的抗電磁干擾設計
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  1)使用看門狗MSP430中已經(jīng)集成,遂不贅述。
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  2)數(shù)據(jù)冗余技術,在噪聲幅度較大的環(huán)境巾傳輸數(shù)據(jù),給數(shù)據(jù)增加一定的冗余位用于校驗,能增加檢錯和糾錯的能力,具有非常明顯的抗干擾效果。
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  2、電磁干擾仿真軟件介紹電磁干擾的數(shù)值仿真過程也就是電磁場問題的數(shù)值計算過程,電磁數(shù)值計算的任務是基于麥克斯韋方程組,建立逼近實際問題的連續(xù)型數(shù)學模型,然后采用相應的數(shù)值計算方法,經(jīng)離散化處理,解出模型的數(shù)值解,再經(jīng)處理得出場域中任意點處的場強,能量,損耗分布,及其他參數(shù)。常見的計算法方法有時域有限元法、頻域有限元法,矩量法等,其中矩量法基于Maxwell 方程中的積分方程,計算精度較高;頻域有限元法基于Maxwell方程中的偏微分方程,計算量較大,其中Ansoft Designer就是基于頻域有限元方法的軟件。 Ansoft Desinger集成了高頻、基于物理原型的電磁建模、仿真及與電路和系統(tǒng)分析的無縫連接環(huán)境,為了獲得S參數(shù)和電流密度J,采用了混合電位積分方程(MPIE Mixed Potential Integral Equation)法和矩量法(MoM Method of Moments)分別計算之,這樣就能通過電流密度求得S參數(shù)和輻射場。
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