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电子技术论文篇一
浅谈电子抗干扰技术
摘要：各种干扰源可通过传导与辐射途径对电子电路的正常工作产生干扰，严重时甚至会损毁整个电子系统。通过合理设计滤波和浪涌保护电路，设置良好的屏蔽与接地系统，以及根据电子电路的工作场合与技术指标要求，采用综合防护措施，可对各种干扰进行有效防护，减少各种干扰的影响，保护电子电路正常的工作。
关键词：电子线路 干扰 屏蔽防护
一、引言
集成电路因为集成度高、供电电压低、功耗小等优点，近年来，在社会生活的各个领域得到了广泛的发展，从科研技术领域到我们普通人的日常生活，都有微电子技术的存在。集成电路相对于其他同类技术，有着显著的优势，但其也有着一个明显的劣势，那就是对于干扰的抵抗能力弱。人们在使用有关集成电路的产品时，如果没有事先做好良好有效的抗干扰措施，那么就会出现各种障碍和问题。例如，我们日常生活中所运用的手机、电脑等，如果其没有性能良好的抗干扰措施，就会在各种干扰的冲击下出现信号中断、死机、相关数据丢失等问题。因此，对于集成电路的抗干扰问题的研究是一个重要的课题。本文在此，就工作电压较低的电子电路抗干扰问题进行了研究，与同仁探讨。
二、主要干扰途径和危害
我在研究实验中，对于低电压下的电子电路所受的多种干扰途径进行了归类总结，认为其干扰途径大致有以下两种方式：
1.传导干扰
所谓传导干扰，就是干扰脉冲沿金属线传输到电子设备，这样会直接对电子电路产生干扰。传导干扰可以分为两类，一类干扰的幅度相对比较小，但是持续的时间比较长，如开关电源、电子荧光灯等产生的干扰脉冲，会沿着电力线直接进入电网，进而会对交流电源产生污染，即使是本机干扰脉冲也能沿电力线传导至本机负载而造成干扰，使共同使用同一电网的其他电子设备受到干扰。这一点对计算机、通讯设备等电子电路中的影响比较大，应该引起足够的重视。另外一类干扰的幅度比较大，上升和下降的时间都很短，会对电子设备造成重大的损坏。比如雷电和大功率电器的开合，它们产生的浪涌，在短时间内就能造成较大的冲击幅度。虽然说现在的建筑物都会在防雷击上采取相应的措施，使雷电不会直接击中室内电子，损害电子电路。但是，雷电本身的能量巨大，而且是瞬时爆发，会在刹那间形成强大的冲击波，这种波会沿着会沿着室内的电力线、电话线、有线电视线等进入电子设备，从而造成破坏。如果不对这些因素采取有效的防护，严重的则会导致电子电路的严重损坏，甚至会使整个电子系统彻底瘫痪。
2.辐射干扰
这种干扰噪声主要是以电磁波的形式通过空间辐射出去，对临近周边的电子电路产生一定的影响，特别是那些接收频率与干扰频率相同或者是接近的时候，产生的干扰强度就会更加显著。比如彩色电视接收中开关电源干扰噪声的高次谐波分量，其辐射干扰噪声的频率正好落在接收机所接收频道的频率范围内时。如果彩色电视机本身没有相应的防护功能或抗干扰功能，而且在干扰发生的时候，人们又没有进行正确的处理，就会使得干扰毫无阻碍地长驱直入，进入电视机本身的天线，天线，高频率，中放通道等，这些影响最后就表现为屏幕上的图像质量下降。
三、干扰的防护措施
1.采用浪涌保护和滤波电路
雷电产生的浪涌干扰破坏力度比较大，对此，我们可以针对性地采取浪涌保护措施。在我们实际生活中所接触那些低电压电子电路比较常用的抗干扰保护器有有压敏电阻、瞬变抑制二极管和容断器等。这些器材的共同特点是体积较小，性能优良，而且易于安装和更换。其中最为广泛运用的是压敏电阻，其优势是通流容量大，响应速度较快。我们在选用压敏电阻时，需要考虑以下几个参数：压敏电压、漏电流、残压、通流容量、响应时间等。这些参数的共同作用就是将侵入电子电路设备的雷电冲击产生的高压限制到一个可以有效控制的范围内，从而防止电子电路设备被雷电击毁。
滤波电路是减少各种传导干扰的有效措施，其形式多样，目的都是为了防止干扰进入电子电路设备。抗干扰滤波器与通常的信号滤波器之间有着概念上的区别。信号滤波器是在阻抗匹配的条件下工作，即通过滤波器要保持输入与输出信号振幅不变为前提，将其中部分频域作预期的处理和变换。而抗干扰滤波器用于抑制进入设备与出自设备的电磁干扰，具有双向抑制性。因此这就要求抗干扰滤波器的端口处与设备产生最大失配。这样才能使滤波器对电磁干扰的衰减等于自身网络的衰减再加上输入和输出端口所产生的反射。常见的滤波有电阻滤波器、电感滤波器和电容滤波器，目前多采用利用扼流圈组成的滤波电路来抑制噪声，但须注意的是，滤波电容都应选用高频性能好的电容，以防止普通电容存在较大引线电感，对高频干扰谐波分量不能有效地旁路，扼流圈要采用导磁率高、频率特性好的铁氧体材料，两绕组对称地绕在同一磁芯上并有相同的同铭端，使两电源线上的干扰脉冲互相抵消，抑制干扰的效果会大大的提高。
LC、CLCπ型滤波电路适用于负载电流较大，要求输出电压脉动较小的场合。在负载较轻时，经常采用电阻替代笨重的电感，构成CRCπ型滤波电路，同样可以获得脉动很小的输出电压。但电阻对交、直流均有压降和功率损耗，故只适用于负载电流较小的场合。而现在，在抗干扰滤波器中起着重要的不可或缺作用的是软磁材料。因为软磁材料在抗电磁干扰方面有着很好的性能。我们如今各种电子电路设备中，用软磁材料制成的元件发挥着巨大的作用。
2.屏蔽与接地
对电磁辐射干扰，我们主要采用金属隔离，即电磁屏蔽。有效的屏蔽措施所起的作用是双向的，一方面既能防止其他的干扰源对本机造成干扰;另一方面还有效阻止本机对其他电子电路设备的辐射干扰。在实际的生活学习研究中，我们可以根据需要对电子设备进行全屏蔽或者局部屏蔽。
需要时刻注意和谨记的是，无论实施哪一种防干扰措施，我们都要做好接地工作，特别是针对自然的雷电产生的冲击，更好做好地接地工作。在我国南方一些雷电多发地区，时常会发生雷电击毁电路设备的事件。因此，在实际的工作中，我们一定要根据电子电路工作的场合、区域及技术要求，选择好工作接地，保护接地和防雷接地。
3.综合防护措施
另外，我们在实际的操作应用过程中，对于电子设备防干扰措施，不能只是单一地采取一种方式。我们要综合各种措施，既要防备自然雷电产生的冲击，也要利用滤波电路对各种持续干扰噪声进行滤除，还要运用各种屏蔽措施对电子设备进行良好保护。只有综合考虑，才能起到最好的效果，保证正常的工作和生活。
参考文献：
张小青.建筑物内电子设备的防雷保护 [M].北京：电子出版社，2000.
电子技术论文篇二
电子航海技术及其应用
引言：近些年来，国际对海洋环境方面做出的保护也愈加严格，而电子技术、造船技术、信息技术与计算机技术水平的提升共同向我国电子航海技术水平的提升奠定了坚实的基础。在经过了一段时间的发展之后，我国的电子航海技术实现了快速的进步，并获得了广泛的应用。对此，本文介绍了电子航海技术的概念，并从多个角度分析了其具体应用与未来发展趋势。
前言
纵观航海技术的发展我们可以发现，近些年来人们开始将更多的先进技术引入到航海领域。二十世纪是人们在电子学领域获得长足发展的时代，同时在这一时代下，取得电子技术在航海中得到了大范围的使用。然而因为一部分电子系统受到了其自身的功能束缚或缺乏稳定性，航海人员的工作量没有有效的降低。所以，不管是为了满足现阶段的发展需求，还是促进未来的航海技术发展，都向航海电子系统提出了综合化与智能化的要求。
一、电子航海技术的概念
电子航海概念的首次提出应追溯到2006年，至今已经经过了几年的发展历史。但是从整体上看，电子航海这一概念仍然处于初步阶段，而且人们并未对其下一个统一的定义。通俗来讲，电子航海是指把多种先进技术，例如信息技术等引入到航海作业中，其最突出的特征就是信息化。电子航海战略则是指多种信息的融合，例如船舶、航线以及气象等，而站在船舶的角度上来讲，则涉及到了综合行驶台系统、电子海图显示与信息系统、全球遇险与安全系统、机舱数据检测系统、电子主机及船舶局域网等船用电子设备系统等[1]。将先进性的各种技术引入到航海技术中，原有的航海技术水平将会得到很大程度的提升，同时航海设备也将得到进一步的完善，进而促进航海事业的发展。
二、航海技术的自动化
航海自动化的内容通常会涉及到三个环节，即船舶驾驶自动化，交通管理系统以及海难救助系统。
2.1船舶驾驶自动化
现阶段，船用卫星通信、卫星导航、电子海图以及避碰决策支持等环节已经实现了一定的智能化与机械自动化，然而这些环节依然是比较分散的，并没有获得统一。尽管其中碳钢也产生了某个高水平的自动化驾驶台，却并没有得到广泛应用，导致这一问题出现的最主要因素就是该系统自身还无法实现以下功能：
(1)航行计划可以进行自动编制。
(2)航线自动保持功能。
(3)船位自动推算与测定，检测船位是否在设定的最佳航线上。
(4)可以自动避碰与自动。船舶驾驶自动化系统的组成如下图1所示。
图1 船舶驾驶自动化系统的组成框图
在上图1所示的多个系统中，自动避碰系统可以说是其中最容易受到环境影响的系统了。不仅如此，这一系统还是自动航行过程中的重要任务。现阶段，不论是船上雷达自动标会仪，还是正处在进一步研究阶段段的避碰决策专家系统，均只能给出一些参考性的建议，和航行中的最终决策实现避碰功能之间尚存在不不小的距离。避碰的最大难点主要就是声纳无法达到自动避碰的需求[2]。
2.2交通管理系统
水上交通管理系统实际上就是船舶交管信息综合处理系统。在这一系统中，计算机是其中心部分，而该部分的重要功能就是处理由导航传感器，包括雷达、陀螺罗经、计程仪等发出的数据。之后，再精准的表示出信息的最终处理结果，同时将这些结果进行存储。系统就会按照已有的存储记录来深入分析船舶所处的交通状态，之后再做出相应的交通指挥决策。这样一来，当船舶航行在比较狭窄的航道线段时，就可以强迫其顺利的通过[3]。除此之外，当全港船舶即将要面临危险时，能够事先发出警报，并在第一时间内给出相应的急救措施建议等。上述功能是无法借助传统的交管设备实现的，所以，由此可见，水上交通管理系统可以说是新时期下水上交通管理工作最行之有效的途径。
现阶段，国内已在大部分的船舶密集江河、港口等水域成功构建了交管系统。在二十一世纪发展的新时期，水上交通管理系统的发展趋势主要为覆盖范围进一步扩大。具体的主要是先借助互联网技术覆盖沿海海域，之后再和卫星船位报告系统联系起来，将覆盖范围扩大至整个大洋。
2.3海难救助系统
人们习惯将船舶通信和导航两方面内容比作船长的眼睛与耳朵，同时它们还扮演着整个船舶的安全神经的重要角色。航行过程中产生的一系列安全信息将会借助导航发送到神经中枢，从而为船长提供决策依据，之后再将所制定的决策发送到岸上指挥所，为船舶提供第一时间的指导与援助。
近些年来，人们向和船舶安全之间有着直接联系的通信导航设备提出了更高的需求。在这种背景下，一些船舶安装了卫星通信船舶终端站、ARPA雷达等设备，同时还专门安装了数字选呼、雷达应答器等多项高科技设备[4]。除此之外，为了给船舶自身、广大旅客以及船员的人身和财产安全，国际上已经专门建立了各高素质与高能力的营救队伍，并配备了精良的救助设备。
在无线电通信设备逐渐健全的过程中，研究人员已有的海上通信系统不管是在遇险通信问题上，还是在一些常规的无线电通信问题上都存在十分明显的不足之处。所以，常规的无线电通信系统早已无法满足新时期下海上安全航行的发展需求了，对其进行进一步的完善势在必行。目前国内已有卫星紧急无线电示位标，它能够有效的弥补无线电救助设备中存在的不足。这一设备的自身所具有的优势与功能都为海难救助提供了极大的便利。借助“巨星紧急无线电示位标”来搜救遇险船舶能够在很大程度上提升搜救效率，同时还能够不受天气、海洋状况以及事故严重性的多方面影响而正常工作。
三、总结
我们在肯定了电子航海技术所获得的成就的同时，还必须要看到这一技术的进一步发展与应用所面临的困境，例如，航行水域拥挤问题等。这些问题都是未来电子航海技术所必须要解决的，而我们相信，在各种科技水平日渐提升的未来时间里，电子航海技术必将能克服这些问题而获得进一步的发展。
参考文献
[1]刘建强.关注全球电子航海趋势[J].中国远洋航务.2012(03)：66-67.
[2]骆宁森.船舶AIS、VDR介绍[J].江苏船舶.2002(02)：31-32.
[3]孔凡村.光纤陀螺罗经及其在航海上的应用[J].航海技术.2004(03)：49-51.
[4]吴建华，陶德馨.自动船舶识别系统的信息解码技术研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版).2007(04)：12.
(作者单位：南通航运职业技术学院)
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