多少mhz需要注意等长线,现在要做一个无线电接收机
来源:整理 编辑:亚灵电子网 2023-03-14 03:59:09
1,现在要做一个无线电接收机
问题是你的鬼点子是害人的,没有益处。300-500MHz频段包含了电视的UHF频段13~16频道,你的鬼点子设备如做出来是要严重干扰电视的,还包含了一些重要的通信频段。使用一片IC做控制器,要求具备控制频率合成器的能力,让接收机在300~500MHz间扫描,解调信号较强时停止并记下频率点,这与自动调谐收音机原理是一样的。(FM频段是87.5~108MHz),然后再用得到的频点信息控制另一个频率合成器,让他产生于接收频率一致的信号,将你需要的信息调制上去,这样就实现了。电视机的高频头,这是有现货可以购买的,UHF段能接收470~950MHz电视信号 ,稍作修改就能接收300~500MHz的信号,自动调谐电路电视机里也有。希望你不要用我的方法制造设备来害人害己呀!R1业余无线电接收机制作(电路图)R1业余无线电接收机制作电路说明电路图见图 1。天线 ANT 为外接天线,在本 (如城镇地区),建议专门架设一付半波长偶极子天线,并用同轴电缆连接天线与接收机。在本 (如农村地区),也可以用 10 米左右的导线作为天线。RP1 是增益控制,在广播干扰严重的情况下可作为衰减器,防止 NE602AN的输入电路阻塞。两个 DIY10-7 业余无线电专用中周(中周内部已带虚线所示谐振电容)与 C1组成双调谐回路,可以明显抑制临近的广播干扰,提升有用的信号。NE602AN(NE612AN)是一个带振荡电路的双平衡混频器,其 脚与 脚之间接少许元件即可构成一个振荡电路,假定振荡频率为 的输出频率是输入频率加上(和频)和减去(差频)两个频率。在此电路中, 与接收频率(的输入频率)差频很小,处于音频范围,可以直接用音频放大器放大输出,这种接收机称为直接变频式接收机,与超外差式接收机(一般 相对应。为了扩展接收频率范围,R1、C5、C6、Y、L、D1、R2、RP2 与NE602AN的内部电路构成可变晶体振荡器( ,R1可不接,但是接上 R1 可扩大可变频率范围,D1 作为变容二极管用,RP2 可调节接收频率(可调范围 1-2kHz)。为了获得更大的接收频率范围,可换用同一波段不同频率的晶体(如 振荡电路显然可以获得更大的覆盖范围,但是为了保证频率稳定性,不建议换成 振荡。C7 为音频耦合电容,C9 可滤除 输出的高频成分(如和频和泄漏的本 。LM386N是一个常用的音频功率放大器。 脚与 脚之间的电容可使放大倍数最大。 推荐使用高灵敏度低阻抗的 耳机。 和 构成一个简单的 左右稳压电路,用于对 和 提供稳定的电源。BT 可用 9V叠层电池。元件的选择请参考元器件表。安装调试印刷电路板见图建议第一步安装次序如下(带*号表示需要注意极性 C13*、S源开关引出)。插上LM386N(特别注意不要插反,电路板应一致),插上Walkman耳机,扣上9V电池,打开S,用手握到噪音有所增大,但应无啸叫,LM386N应无明显发热,整机电流应在1正常。建议第二步安装次序如下(带*号表示需要注意极性或R2、R1、R3、D1*、D2*、L、U1(插座)、将Y外壳接地,保证稳定)、C2、C3出厂前已经用专业仪器调试准确)、 、厘米,GND端接外层,ANT端接中芯),插上U1(注意方向,善接地,在天线插座上插上外接天线(如果是长线天线,将导线接到中芯(板上ANT把RP1调到最大,把RP2调到最小,重新打开S,耳机中应有信号,如果腔圆的广播信号,应将RP1稍稍调小,OK,也许你已经听到了可能是日语或英语)或者听到了“神秘”的电报声,也许音调有失真,微调再次调整RP1使广播干扰比较小而有用信号比较强。业余通信中常用词 “Br“OVER”、“73”、“QSL?”、“电台信号。如果没有听到任何信号,检查U1的8脚有无6或损坏。晶体没有起振也可能会导致听不到任何信号,依整机电流应在15m一个小铝饭盒是DIY-R1最好的外壳,在前面板固定好RP基本固定(为了完全避免短路,建议在电路板下面垫上厚的薄膜或硬纸板),在后面板置天线插座与电源开关,将电池固定于饭盒内部。打开饭盒盖可很方便更换电池或换插附近频率的晶体以改变接收频率。除了 40 米业余波段,该接收机还能工作于 80 米波段、30 米波段、20 米波段等,比如20 米波段,需将 T1、T2改用 DIY10-14,Y改成 20 米波段晶体(常用频率是 14.180、14.270、14.330 等),少许调整 C5、C6 即可。根据 40 米波段的传播规律和实际经验,最佳收听夜。选择节假日可以听http://www.165v.com/165v/div/2006-1-7/149-1.htm还有其他一些电路.不知道是否也有用不可以。首先公安、无线电管委会等不允许你这么做;其次,你用来做导航的话,对个人来说这将是一个巨大的投资的黑洞。
2,上拉电阻下拉电阻旁路电容
上下拉电阻 上拉就是将不确定的信号通过一个电阻嵌位在高电平!电阻同时起限流作用!下拉同理! 上拉是对器件注入电流,下拉是输出电流;弱强只是上拉电阻的阻值不同,没有什么严格区分;对于非集电极(或漏极)开路输出型电路(如普通门电路)提升电流和电压的能力是有限的,上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。 上下拉电阻: 1、当TTL电路驱动COMS电路时,如果TTL电路输出的高电平低于COMS电路的最低高电平(一般为3.5V), 这时就需要在TTL的输出端接上拉电阻,以提高输出高电平的值。 上拉电阻 2、OC门电路必须加上拉电阻,以提高输出的高电平值。 3、为加大输出引脚的驱动能力,有的单片机管脚上也常使用上拉电阻。 4、在CMOS芯片上,为了防止静电造成损坏,不用的管脚不能悬空,一般接上拉电阻产生降低输入阻抗, 提供泄荷通路。 5、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平,从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。 6、提高总线的抗电磁干扰能力。管脚悬空就比较容易接受外界的电磁干扰。 7、长线传输中电阻不匹配容易引起反射波干扰,加上下拉电阻是电阻匹配,有效的抑制反射波干扰。 上拉电阻: 就是从电源高电平引出的电阻接到输出 1,如果电平用OC(集电极开路,TTL)或OD(漏极开路,COMS)输出,那么不用上拉电阻是不能工作的, 这个很容易理解,管子没有电源就不能输出高电平了。 2,如果输出电流比较大,输出的电平就会降低(电路中已经有了一个上拉电阻,但是电阻太大,压降太高),就可以用上拉电阻提供电流分量, 把电平“拉高”。(就是并一个电阻在IC内部的上拉电阻上, 让它的压降小一点)。当然管子按需要该工作在线性范围的上拉电阻不能太小。当然也会用这个方式来实现门电路电平的匹配。 [编辑本段]注意事项 需要注意的是,上拉电阻太大会引起输出电平的延迟。(RC延时) 一般CMOS门电路输出不能给它悬空,都是接上拉电阻设定成高电平。 下拉电阻:和上拉电阻的原理差不多, 只是拉到GND去而已。 那样电平就会被拉低。 下拉电阻一般用于设定低电平或者是阻抗匹配(抗回波干扰)。 上拉电阻阻值的选择原则包括: 1、从节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大;电阻大,电流小。 2、从确保足够的驱动电流考虑应当足够小;电阻小,电流大。 3、对于高速电路,过大的上拉电阻可能边沿变平缓。综合考虑 以上三点,通常在1k到10k之间选取。对下拉电阻也有类似道理
下拉电阻 图中,上部的一个Bias Resaitor 电阻因为是接地,因而叫做下拉电阻,意思是将电路节点A的电平向低方向(地)拉。 下拉电阻的主要作用是与上接电阻一起在电路驱动器关闭时给线路(节点)以一个固定的电平。
旁路电容 [编辑本段]定义 可将混有高频电流和低频电流的交流信号中的高频成分旁路掉的电容,称做“旁路电容”。 例如当混有高频和低频的信号经过放大器被放大时,要求通过某一级时只允许低频信号输入到下一级,而不需要高频信号进入,则在该级的输出端加一个适当大小的接地电容,使较高频率的信号很容易通过此电容被旁路掉(这是因为电容对高频阻抗小),而低频信号由于电容对它的阻抗较大而被输送到下一级放大 对于同一个电路来说,旁路(bypass)电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象,把前级携带的高频杂波滤除,而去耦(decoupling,也称退耦)电容是把输出信号的干扰作为滤除对象。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ [编辑本段]去耦电容电路电源和地之间的有两个作用 一方面是集成电路的蓄能电容,另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容值是0.1μF。这个电容的分布电感的典型值是5μH。0.1μF的去耦电容有5μH的分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说,对于10MHz以下的噪声有较好的去耦效果,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。1μF、10μF的电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频噪声的效果要好一些。每10片左右集成电路要加一片充放电电容,或1个蓄能电容,可选10μF左右。最好不用电解电容,电解电容是两层薄膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感。要使用钽电容或聚碳酸酯电容。去耦电容的选用并不严格,可按C=1/F,即10MHz取0.1μF,100MHz取0.01μF。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ [编辑本段]旁路电容和去耦电容的区别和作用 一般设计的板子上IC 的每个电源管脚附近都会放置一个电容作去耦电容,以减小电源阻抗??那么此IC的某些高速信号是否会把此电容作为高频电流的旁路电容呢? 请大侠详细解释一下旁路电容和去耦电容。 我认为去耦电容和旁路电容没有本质的区别,电源系统的电容本来就有多种用途,从为去除电源的耦合噪声干扰的角度看,我们可以把电容称为去耦电容(Decoupling),如果从为高频信号提供交流回路的角度考虑,我们可以称为旁路电容(By-pass).而滤波电容则更多的出现在滤波器的电路设计里.电源管脚附近的电容主要是为了提供瞬间电流,保证电源/地的稳定,当然,对于高速信号来说,也有可能把它作为低阻抗回路,比如对于CMOS电路结构,在0->1的跳变信号传播时,回流主要从电源管脚流回,如果信号是以地平面作为参考层的话,在电源管脚的附近需要经过这个电容流入电源管脚.所以对于PDS(电源分布系统)的电容来说,称为去耦和旁路都没有关系,只要我们心中了解它们的真正作用就行了

3,柯顿电台使用方法
柯顿2110型便携电台极其轻便,是专门为运动中及恶劣的通信环境中工作而设计的。用户只需很少的花费即实现和满足他们的要求。2110型便携电台拥有澳大利亚柯顿公司可靠的全球性的支持和维修承诺。2110低消耗功能可使电台长时间工作,且它的创新电池管理系统可以使用户清楚地了解电池的使用状态。2110采用了友好的人机界面,全自动的天线调谐器,自我检测功能确保了用户可以简单操作及维护。2110可以和柯顿NGT系列电台兼容,以及其他商业、军队的电台。2110还拥有先进的自适应功能(CALM)、语音加密功能、GPS定位功能以及优异的轻松谈(数字消噪)功能。 主要特点 先进的呼叫及协作功能:2110可兼容柯顿NGT电台的语音呼叫、选择呼叫、GPS系统呼叫、状态呼叫、远程诊断呼叫及信息呼叫等多项呼叫功能。紧急报警呼叫更是可以在发射紧急呼叫时可将GPS位置信息发射出去。 智能的自动链路管理系统(CALM):柯顿的自动链路管理系统(CALM)包含了FED—STD—1045自适应功能技术,在24小时链路质量分析(LQA)基础上,它可以智能提供优选信道,缩短链路建链时间。除此之外,选配件MIL—STD—188—141B自适应功能技术,更可以提供600个信道及20个工作网络,与军标电台兼容。 精巧快速的内置天线调谐器:2110开机50毫秒即搜索到已存储的100多个调谐频率,天线调谐时间不少于2.5秒。 可长时间工作:2110是目前为止耗电量最少的便携电台。120mA的待机电流,可使标配电池的便携电台工作几天。这就意味着用户不再需要备用电池以减轻用户出行重量。 语音加密功能:为了其他安全方面的考虑,2110对传送信息及位置信息也是加密的。可确保语音信息传输安全。 抗震、抗毁性能符合MIL—STD—810F指标:可以在恶劣的坏环境中工作。 防水性能好:2110提供的防水连接头,包括手咪话筒,扬声器,按键以及扩展的数据端口等等。可浸没在1米深的水中而不损坏。 重量轻:2.5公斤,电台和电池外壳采用超轻合金及超性能工程塑料制成。是当今世界上最轻,经过人证的短波便携台之一。 技术说明 频率范围: 发射 1.6到30 MHz;接收 250 kHz到30 MHz 信道容量: 400个信道,10个网络组 600个信道,20个网络组(符合军标MIL-STD-188-141B ALE) 工作方式: 单边带(J3E)USB,LSB;可选USB,LSB;AM(H3E);CW (J2A);AFSK(J2B) 频率稳定度: ±1.5ppm或±0.5ppm(-30到+60℃) 射频输入/输出接口: 金属鞭/长线天线经过内置天调调谐成50Ω阻抗 灵敏度: 频率0.25到30 MHz 射频放大关闭: 1.25μV PD -105dBm 频率1.6到30 MHz 射频放大打开: 0.12μV PD -125dBm (在50mW音频输出,10dB SINAD下测试) 音频功率及失真: 内置喇叭:1W 8Ω 5%失真 GPIO连接外置喇叭:2W 4Ω 5%失真 功率输出: 25W PEP ±0.5dB(高功率);5W PEP ±0.5dB (低功率) 供电电压: 12V DC 电池供电,负极接地 天线调谐时间: 标准快速调谐时间2.5秒;存储调谐50毫秒, 对已存储的调谐频率 电池供电时间: 13Ah NiMH电池盒 50小时 8 Ah NiMH电池盒 30小时 7 Ah SLA电池盒 15小时 以上均为语音发射的10%工作循环 环境: 环境温度: -30到+60℃ 海平面以上每上升330米适应温度减少1℃ 冷却: 自然通风 尺寸及重量: 2110电台包括电池组:245mmW×350mmD×92mmH 只有2110电台:245mmW×250mmD×92mmH 只有2110电台: 2.5kg 13Ah NiMH电池盒: 2.9kg 8 Ah NiMH电池盒: 2.1kg 7 Ah SLA电池盒: 3.2kg 密封: IP68;浸没在1米深水中一小时 电量标准: 符合或超过AS/NZS 4770:2000,AS/NZS 4582:1999,CE,NTIA和FCC 物理标准:低压(高度):MIL-STD-810F,Method 500.4,Procedure 1 湿度: MIL-STD-810F,Method 507.4 振动(3小时/每个轴向): MIL-STD-810F,Method 514.5 冲击: MIL-STD-810F,Method 516.5,Procedure 1 密封(浸没):MIL-STD-810F,Method 512.4,Procedure 1 酶菌: MIL-STD-810F,Method 508.5 盐雾: MIL-STD-810F,Method 509.4,Procedure 1 沙尘: MIL-STD-810F,Method 510.4,Procedure 1 电台性能: MIL-STD-188-141B(要求ALE) 接口: 串口RS-232,红外线(IrDA) 选件/附件 选件 描述 GPS GPS接收模块 NBF 窄带滤波器(500Hz) WBF 宽带滤波器(2700Hz) COMSEC 语音加密模块 FED-STD-1045 ALE(CALM) 带CALM的增强型FED-STD-1045自适应 MIL-STD-188-141B ALE 完整的MIL-STD-188-141B自适应, 600个信道及20个网络组怎么样的匹配?能提供具体参数吗?一般是选用铅酸 或胶体的比较多!
4,谁能告诉我我买什么电脑
戴尔!
这个牌子有点不大方便,就是要网络购买~
商场可能也卖吧
你可以找他正规的网址。
这个牌子电脑便宜,而且质量也好。
关键是觉得能为你创造出一部你想要的电脑,很人性化!
有什么要求都可以说出来。
只有你想不到的,米有他办不到的~
俺们老师讲滴,她学的是电子商务,网络贸易知识应该可以信滴!晕``你们是搞推销的吗``知道这么详细```服了``你们的老大``CPU:Intel Celeron D 331(64位/盒) 425元
主板:技嘉 GA-8I915ME-GL 666元
内存:kingstonDDR 400 512M 325元
硬盘:希捷 酷鱼7200.9/ST3160812AS 160G 680元
DVD光驱:先锋 DVR-110CH (DVD刻录机) 399元
显卡:铭瑄 极光7300GS钻石版 499元
鼠标键盘:罗技 新款光电高手键盘鼠标套装 150元
音箱:漫步者 R201T-Ⅱ 180元
机箱: 世纪之星 风云一号/二号 300元 (自带电源)
显示器:优派 VA1912WB (19寸宽屏液晶) 2399元
总价:6023元
详细信息:
CPU:
型号: Intel Celeron D 331(64位/盒)
配置: 接口类型:LGA 775/生产工艺:0.09um/主频:2.66GHz/二级缓存:L2 256 K/前端总线:前端总线 533MHz/包装:盒装
目前最值得购买的CPU之一!
主板:技嘉 GA-8I915ME-GL
下面是详细参数
型号 GA-8I915ME-GL
适用类型 台式机
主板架构 MicroATX
CPU插槽类型 LGA 775
支持CPU类型 支持Prescott,Celeron D,Pentium4系列处理器
前端总线频率 支持800MHz,533MHz前端总线
北桥芯片 Intel 915GL
南桥芯片 Intel ICH6
内存描述 双通道 2 DDR DIMM,支持DDR400,DDR333,DDR266
板载显卡 Intel GMA 900显卡,支持DX9.0
板载声卡 内置A LC655 6声道声卡
板载网卡 Realtek 8100C 10-100M网卡
扩展参数
硬盘接口 ATA 100,S-ATA150
支持显卡标准 PCI Express 16X,AGP 8X
AGP插槽 支持1×AGP 8X
PCI Express插槽 1×PCI Express X16
PCI插槽 2×PCI
扩展接口 8*USB 2.0
功能参数
其它参数
电源回路 三相电路
电源接口 24PIN+4PIN电源接口
注意了,这块主板不仅自带显卡,而且它还同时支持现在的AGP接口显卡和PCI Express接口显卡,兼容性非常好!强烈推荐!
内存:
型号: 金士顿 KVR400X64C3 512M/DDR400
配置: 内存类型:DDR/内存容量:512M/内存主频:DDR400(PC3200)/颗粒封装:TSOP
金士顿的内存,品质毋庸质疑!终身质保,不过小心假货!
型号: 希捷 酷鱼7200.9/ST3160812AS
配置: 容量:160G/接口标准:S-ATA II/盘体尺寸:3.5寸/转速:7200rpm/缓存容量:8M
目前市场中性价比最好的就是希捷 酷鱼系列硬盘!
型号: 先锋 DVR-110CH (DVD刻录机)
配置: 刻录机类型:DVD+/-RW/速率:16X DVD+/-R写入,8x DVD+R DL写入,4X DVD-R DL写入,8X DVD+RW覆写,6X DVD-RW覆写,16X DVD-ROM读取;48X CD-ROM 读取,32X CD-RW 覆写,48X CD-R写入/缓存:2M
LCD显示器:
型号: 优派 VA1912WB
配置: 尺寸:19寸/接口类型:15针 D-Sub,24针 DVI-D接口/亮度:300cd/m2/对比度:500:1/分辩率:1440*900/响应速度:8ms
显卡:
型号: 铭瑄 极光7300GS钻石版 (MS-7300GS-D-D2128A-DT)
配置: 芯片厂方:nVIDIA/芯片型号:nVIDIA GeForce 7300GS/显存容量:128M/显存类型:DDR II/核心频率:550MHz/显存频率:700MHz/象素渲染管线:4管
这款显卡目前非常超值!
鼠标键盘:
型号: 罗技 新款光电高手键盘鼠标套装
配置: 键盘参数:PS/2/光电/多媒体防水键盘
罗技就是鼠标的发明者!(我的一个罗技光电鼠标用了三年了,依然正常)
音箱:漫步者 R201T-Ⅱ
如果你能买到上面这一款,那是非常超值的,而且是黑色的,很酷,音色很好。但价格各地区差异较大。140元至180元,配置单里暂且以最高价来算吧。
机箱
型号: 世纪之星 风云一号/二号
配置: 机箱样式:立式ATX /机箱仓位:5.25*3,3.5*6/标配电源:标配世纪之星风云电源(直吹式)/其它性能:后拉侧板开启方式cpu AMD Sempron闪龙 2500+ 754针(散) 475
风扇 九州风神 35
主板 升技 NV8 640
内存 黑金刚 DDR400 512*2 600
显卡 蓝宝石 X550静音板 490
硬盘 西数80G 8M 440
显示器 看你选好了,就不提了
光驱 明基康宝 240
机箱 东方城(300W电源) 230
键鼠 双飞燕防水套 39
耳机 森海塞尔M500 40
共计: 3309
5200左右就可以拿下了,没办法,显示器太贵了,1G内存是为了能把插件全开才配得,不然近一次主城就会卡上几分钟没有反应的,512兆内存根本不够用.
心得:因为有NV8作后盾,cpu超频到3000+都是很轻松的事情!也是这套配置的核心所在,买了就是要发挥它超强的性能!而且一G内存,做什么都足够了。显卡可以满足绝大部分需求,而且在你使用2,3年以后,不会有任何噪音(我比较喜欢安静一些的)。最后说一下,森海塞尔这款耳赛音质非常优秀,长线配一个只有3毫米宽,2毫米厚的精致线控,让人爱不释手,有机会就淘一个吧~
说实话现在Inter775框架的系统噪音太吵,主要还是涡轮风扇惹得祸吧,噪音有40分贝左右,喜欢安静的就不要买了~
5,隔离高频电路工作时对邻近电路的干扰有那些好的方法
如何提高抗干扰能力和电磁兼容性?
1、 下面的一些系统要特别注意抗电磁干扰:
(1) 微控制器时钟频率特别高,总线周期特别快的系统。
(2) 系统含有大功率,大电流驱动电路,如产生火花的继电器,大电流开关等。
(3) 含微弱模拟信号电路以及高精度A/D变换电路的系统。
2、 为增加系统的抗电磁干扰能力采取如下措施:
(1) 选用频率低的微控制器:
选用外时钟频率低的微控制器可以有效降低噪声和提高系统的抗干扰能力。同样频率的方波和正弦波,方波中的高频成份比正弦波多得多。虽然方波的高频成份的波的幅度,比基波小,但频率越高越容易发射出成为噪声源,微控制器产生的最有影响的高频噪声大约是时钟频率的3倍。
(2) 减小信号传输中的畸变
微控制器主要采用高速CMOS技术制造。信号输入端静态输入电流在1mA左右,输入电容10PF左右,输入阻抗相当高,高速CMOS电路的输出端都有相当的带载能力,即相当大的输出值,将一个门的输出端通过一段很长线引到输入阻抗相当高的输入端,反射问题就很严重,它会引起信号畸变,增加系统噪声。当Tpd>Tr时,就成了一个传输线问题,必须考虑信号反射,阻抗匹配等问题。
信号在印制板上的延迟时间与引线的特性阻抗有关,即与印制线路板材料的介电常数有关。可以粗略地认为,信号在印制板引线的传输速度,约为光速的1/3到1/2之间。微控制器构成的系统中常用逻辑电话元件的Tr(标准延迟时间)为3到18ns之间。
在印制线路板上,信号通过一个7W的电阻和一段25cm长的引线,线上延迟时间大致在4~20ns之间。也就是说,信号在印刷线路上的引线越短越好,最长不宜超过25cm。而且过孔数目也应尽量少,最好不多于2个。
当信号的上升时间快于信号延迟时间,就要按照快电子学处理。此时要考虑传输线的阻抗匹配,对于一块印刷线路板上的集成块之间的信号传输,要避免出现Td>Trd的情况,印刷线路板越大系统的速度就越不能太快。
用以下结论归纳印刷线路板设计的一个规则:
信号在印刷板上传输,其延迟时间不应大于所用器件的标称延迟时间。
(3) 减小信号线间的交叉干扰:
A点一个上升时间为Tr的阶跃信号通过引线AB传向B端。信号在AB线上的延迟时间是Td。在D点,由于A点信号的向前传输,到达B点后的信号反射和AB线的延迟,Td时间以后会感应出一个宽度为Tr的页脉冲信号。在C点,由于AB上信号的传输与反射,会感应出一个宽度为信号在AB线上的延迟时间的两倍,即2Td的正脉冲信号。这就是信号间的交叉干扰。干扰信号的强度与C点信号的di/at有关,与线间距离有关。当两信号线不是很长时,AB上看到的实际是两个脉冲的迭加。
CMOS工艺制造的微控制由输入阻抗高,噪声高,噪声容限也很高,数字电路是迭加100~200mv噪声并不影响其工作。若图中AB线是一模拟信号,这种干扰就变为不能容忍。如印刷线路板为四层板,其中有一层是大面积的地,或双面板,信号线的反面是大面积的地时,这种信号间的交叉干扰就会变小。原因是,大面积的地减小了信号线的特性阻抗,信号在D端的反射大为减小。特性阻抗与信号线到地间的介质的介电常数的平方成反比,与介质厚度的自然对数成正比。若AB线为一模拟信号,要避免数字电路信号线CD对AB的干扰,AB线下方要有大面积的地,AB线到CD线的距离要大于AB线与地距离的2~3倍。可用局部屏蔽地,在有引结的一面引线左右两侧布以地线。
(4) 减小来自电源的噪声
电源在向系统提供能源的同时,也将其噪声加到所供电的电源上。电路中微控制器的复位线,中断线,以及其它一些控制线最容易受外界噪声的干扰。电网上的强干扰通过电源进入电路,即使电池供电的系统,电池本身也有高频噪声。模拟电路中的模拟信号更经受不住来自电源的干扰。
(5) 注意印刷线板与元器件的高频特性
在高频情况下,印刷线路板上的引线,过孔,电阻、电容、接插件的分布电感与电容等不可忽略。电容的分布电感不可忽略,电感的分布电容不可忽略。电阻产生对高频信号的反射,引线的分布电容会起作用,当长度大于噪声频率相应波长的1/20时,就产生天线效应,噪声通过引线向外发射。
印刷线路板的过孔大约引起0.6pf的电容。
一个集成电路本身的封装材料引入2~6pf电容。
一个线路板上的接插件,有520nH的分布电感。一个双列直扦的24引脚集成电路扦座,引入4~18nH的分布电感。
这些小的分布参数对于这行较低频率下的微控制器系统中是可以忽略不计的;而对于高速系统必须予以特别注意。
(6) 元件布置要合理分区
元件在印刷线路板上排列的位置要充分考虑抗电磁干扰问题,原则之一是各部件之间的引线要尽量短。在布局上,要把模拟信号部分,高速数字电路部分,噪声源部分(如继电器,大电流开关等)这三部分合理地分开,使相互间的信号耦合为最小。
G 处理好接地线
印刷电路板上,电源线和地线最重要。克服电磁干扰,最主要的手段就是接地。
对于双面板,地线布置特别讲究,通过采用单点接地法,电源和地是从电源的两端接到印刷线路板上来的,电源一个接点,地一个接点。印刷线路板上,要有多个返回地线,这些都会聚到回电源的那个接点上,就是所谓单点接地。所谓模拟地、数字地、大功率器件地开分,是指布线分开,而最后都汇集到这个接地点上来。与印刷线路板以外的信号相连时,通常采用屏蔽电缆。对于高频和数字信号,屏蔽电缆两端都接地。低频模拟信号用的屏蔽电缆,一端接地为好。
对噪声和干扰非常敏感的电路或高频噪声特别严重的电路应该用金属罩屏蔽起来。
(7) 用好去耦电容。
好的高频去耦电容可以去除高到1GHZ的高频成份。陶瓷片电容或多层陶瓷电容的高频特性较好。设计印刷线路板时,每个集成电路的电源,地之间都要加一个去耦电容。去耦电容有两个作用:一方面是本集成电路的蓄能电容,提供和吸收该集成电路开门关门瞬间的充放电能;另一方面旁路掉该器件的高频噪声。数字电路中典型的去耦电容为0.1uf的去耦电容有5nH分布电感,它的并行共振频率大约在7MHz左右,也就是说对于10MHz以下的噪声有较好的去耦作用,对40MHz以上的噪声几乎不起作用。
1uf,10uf电容,并行共振频率在20MHz以上,去除高频率噪声的效果要好一些。在电源进入印刷板的地方和一个1uf或10uf的去高频电容往往是有利的,即使是用电池供电的系统也需要这种电容。
每10片左右的集成电路要加一片充放电电容,或称为蓄放电容,电容大小可选10uf。最好不用电解电容,电解电容是两层溥膜卷起来的,这种卷起来的结构在高频时表现为电感,最好使用胆电容或聚碳酸酝电容。
去耦电容值的选取并不严格,可按C=1/f计算;即10MHz取0.1uf,对微控制器构成的系统,取0.1~0.01uf之间都可以。
3、 降低噪声与电磁干扰的一些经验。
(1) 能用低速芯片就不用高速的,高速芯片用在关键地方。
(2) 可用串一个电阻的办法,降低控制电路上下沿跳变速率。
(3) 尽量为继电器等提供某种形式的阻尼。
(4) 使用满足系统要求的最低频率时钟。
(5) 时钟产生器尽量靠近到用该时钟的器件。石英晶体振荡器外壳要接地。
(6) 用地线将时钟区圈起来,时钟线尽量短。
(7) I/O驱动电路尽量靠近印刷板边,让其尽快离开印刷板。对进入印制板的信号要加滤波,从高噪声区来的信号也要加滤波,同时用串终端电阻的办法,减小信号反射。
(8) MCD无用端要接高,或接地,或定义成输出端,集成电路上该接电源地的端都要接,不要悬空。
(9) 闲置不用的门电路输入端不要悬空,闲置不用的运放正输入端接地,负输入端接输出端。
(10) 印制板尽量使用45折线而不用90折线布线以减小高频信号对外的发射与耦合。
(11) 印制板按频率和电流开关特性分区,噪声元件与非噪声元件要距离再远一些。
(12) 单面板和双面板用单点接电源和单点接地、电源线、地线尽量粗,经济是能承受的话用多层板以减小电源,地的容生电感。
(13) 时钟、总线、片选信号要远离I/O线和接插件。
(14) 模拟电压输入线、参考电压端要尽量远离数字电路信号线,特别是时钟。
(15) 对A/D类器件,数字部分与模拟部分宁可统一下也不要交叉。
(16) 时钟线垂直于I/O线比平行I/O线干扰小,时钟元件引脚远离I/O电缆。
(17) 元件引脚尽量短,去耦电容引脚尽量短。
(18) 关键的线要尽量粗,并在两边加上保护地。高速线要短要直。
(19) 对噪声敏感的线不要与大电流,高速开关线平行。
(20) 石英晶体下面以及对噪声敏感的器件下面不要走线。
(21) 弱信号电路,低频电路周围不要形成电流环路。
(22) 任何信号都不要形成环路,如不可避免,让环路区尽量小。
(23) 每个集成电路一个去耦电容。每个电解电容边上都要加一个小的高频旁路电容。
(24) 用大容量的钽电容或聚酷电容而不用电解电容作电路充放电储能电容。使用管状电容时,外壳要接地。
6,求RF设计过程中降低信号耦合的PCB布线技巧
新一轮蓝牙设备、无绳电话和蜂窝电话需求高潮正促使中国电子工程师越来越关注RF电路设计技巧。RF电路板的设计是最令设计工程师感到头疼的部分,如想一次获得成功,仔细规划和注重细节是必须加以高度重视的两大关键设计规则。 射频(RF)电路板设计由于在理论上还有很多不确定性,因此常被形容为一种“黑色艺术”,但这个观点只有部分正确,RF电路板设计也有许多可以遵循的准则和不应该被忽视的法则。不过,在实际设计时,真正实用的技巧是当这些准则和法则因各种设计约束而无法准确地实施时如何对它们进行折衷处理。 当然,有许多重要的RF设计课题值得讨论,包括阻抗和阻抗匹配、绝缘层材料和层叠板以及波长和驻波,不过,本文将集中探讨与RF电路板分区设计有关的各种问题。 今天的蜂窝电话设计以各种方式将所有的东西集成在一起,这对RF电路板设计来说很不利。现在业界竞争非常激烈,人人都在找办法用最小的尺寸和最小的成本集成最多的功能。模拟、数字和RF电路都紧密地挤在一起,用来隔开各自问题区域的空间非常小,而且考虑到成本因素,电路板层数往往又减到最小。令人感到不可思议的是,多用途芯片可将多种功能集成在一个非常小的裸片上,而且连接外界的引脚之间排列得又非常紧密,因此RF、IF、模拟和数字信号非常靠近,但它们通常在电气上是不相干的。电源分配可能对设计者来说是一个噩梦,为了延长电池寿命,电路的不同部分是根据需要而分时工作的,并由软件来控制转换。这意味着你可能需要为你的蜂窝电话提供5到6种工作电源。 RF布局概念 在设计RF布局时,有几个总的原则必须优先加以满足: 尽可能地把高功率RF放大器(HPA)和低噪音放大器(LNA)隔离开来,简单地说,就是让高功率RF发射电路远离低功率RF接收电路。如果你的PCB板上有很多物理空间,那么你可以很容易地做到这一点,但通常元器件很多,PCB空间较小,因而这通常是不可能的。你可以把他们放在PCB板的两面,或者让它们交替工作,而不是同时工作。高功率电路有时还可包括RF缓冲器和压控制振荡器(VCO)。 确保PCB板上高功率区至少有一整块地,最好上面没有过孔,当然,铜皮越多越好。稍后,我们将讨论如何根据需要打破这个设计原则,以及如何避免由此而可能引起的问题。 芯片和电源去耦同样也极为重要,稍后将讨论实现这个原则的几种方法。 RF输出通常需要远离RF输入,稍后我们将进行详细讨论。 敏感的模拟信号应该尽可能远离高速数字信号和RF信号。 如何进行分区? 设计分区可以分解为物理分区和电气分区。物理分区主要涉及元器件布局、朝向和屏蔽等问题;电气分区可以继续分解为电源分配、RF走线、敏感电路和信号以及接地等的分区。 首先我们讨论物理分区问题。元器件布局是实现一个优秀RF设计的关键,最有效的技术是首先固定位于RF路径上的元器件,并调整其朝向以将RF路径的长度减到最小,使输入远离输出,并尽可能远地分离高功率电路和低功率电路。 最有效的电路板堆叠方法是将主接地面(主地)安排在表层下的第二层,并尽可能将RF线走在表层上。将RF路径上的过孔尺寸减到最小不仅可以减少路径电感,而且还可以减少主地上的虚焊点,并可减少RF能量泄漏到层叠板内其他区域的机会。 在物理空间上,像多级放大器这样的线性电路通常足以将多个RF区之间相互隔离开来,但是双工器、混频器和中频放大器/混频器总是有多个RF/IF信号相互干扰,因此必须小心地将这一影响减到最小。RF与IF走线应尽可能走十字交叉,并尽可能在它们之间隔一块地。正确的RF路径对整块PCB板的性能而言非常重要,这也就是为什么元器件布局通常在蜂窝电话PCB板设计中占大部分时间的原因。 在蜂窝电话PCB板上,通常可以将低噪音放大器电路放在PCB板的某一面,而高功率放大器放在另一面,并最终通过双工器把它们在同一面上连接到RF端和基带处理器端的天线上。需要一些技巧来确保直通过孔不会把RF能量从板的一面传递到另一面,常用的技术是在两面都使用盲孔。可以通过将直通过孔安排在PCB板两面都不受RF干扰的区域来将直通过孔的不利影响减到最小。 有时不太可能在多个电路块之间保证足够的隔离,在这种情况下就必须考虑采用金属屏蔽罩将射频能量屏蔽在RF区域内,但金属屏蔽罩也存在问题,例如:自身成本和装配成本都很贵; 外形不规则的金属屏蔽罩在制造时很难保证高精度,长方形或正方形金属屏蔽罩又使元器件布局受到一些限制;金属屏蔽罩不利于元器件更换和故障定位;由于金属屏蔽罩必须焊在地上,必须与元器件保持一个适当距离,因此需要占用宝贵的PCB板空间。 尽可能保证屏蔽罩的完整非常重要,进入金属屏蔽罩的数字信号线应该尽可能走内层,而且最好走线层的下面一层PCB是地层。RF信号线可以从金属屏蔽罩底部的小缺口和地缺口处的布线层上走出去,不过缺口处周围要尽可能地多布一些地,不同层上的地可通过多个过孔连在一起。 尽管有以上的问题,但是金属屏蔽罩非常有效,而且常常还是隔离关键电路的唯一解决方案。 此外,恰当和有效的芯片电源去耦也非常重要。许多集成了线性线路的RF芯片对电源的噪音非常敏感,通常每个芯片都需要采用高达四个电容和一个隔离电感来确保滤除所有的电源噪音)。 最小电容值通常取决于其自谐振频率和低引脚电感,C4的值就是据此选择的。C3和C2的值由于其自身引脚电感的关系而相对较大一些,从而RF去耦效果要差一些,不过它们较适合于滤除较低频率的噪声信号。电感L1使RF信号无法从电源线耦合到芯片中。记住:所有的走线都是一条潜在的既可接收也可发射RF信号的天线,另外将感应的射频信号与关键线路隔离开也很必要。 这些去耦元件的物理位置通常也很关键,这几个重要元件的布局原则是:C4要尽可能靠近IC引脚并接地,C3必须最靠近C4,C2必须最靠近C3,而且IC引脚与C4的连接走线要尽可能短,这几个元件的接地端(尤其是C4)通常应当通过下一地层与芯片的接地引脚相连。将元件与地层相连的过孔应该尽可能靠近PCB板上元件焊盘,最好是使用打在焊盘上的盲孔以将连接线电感减到最小,电感应该靠近C1。 一块集成电路或放大器常常带有一个开漏极输出,因此需要一个上拉电感来提供一个高阻抗RF负载和一个低阻抗直流电源,同样的原则也适用于对这一电感端的电源进行去耦。有些芯片需要多个电源才能工作,因此你可能需要两到三套电容和电感来分别对它们进行去耦处理,如果该芯片周围没有足够空间的话,那么可能会遇到一些麻烦。 记住电感极少并行靠在一起,因为这将形成一个空芯变压器并相互感应产生干扰信号,因此它们之间的距离至少要相当于其中一个器件的高度,或者成直角排列以将其互感减到最小。 电气分区原则大体上与物理分区相同,但还包含一些其它因素。现代蜂窝电话的某些部分采用不同工作电压,并借助软件对其进行控制,以延长电池工作寿命。这意味着蜂窝电话需要运行多种电源,而这给隔离带来了更多的问题。电源通常从连接器引入,并立即进行去耦处理以滤除任何来自线路板外部的噪声,然后再经过一组开关或稳压器之后对其进行分配。 蜂窝电话里大多数电路的直流电流都相当小,因此走线宽度通常不是问题,不过,必须为高功率放大器的电源单独走一条尽可能宽的大电流线,以将传输压降减到最低。为了避免太多电流损耗,需要采用多个过孔来将电流从某一层传递到另一层。此外,如果不能在高功率放大器的电源引脚端对它进行充分的去耦,那么高功率噪声将会辐射到整块板上,并带来各种各样的问题。高功率放大器的接地相当关键,并经常需要为其设计一个金属屏蔽罩。 在大多数情况下,同样关键的是确保RF输出远离RF输入。这也适用于放大器、缓冲器和滤波器。在最坏情况下,如果放大器和缓冲器的输出以适当的相位和振幅反馈到它们的输入端,那么它们就有可能产生自激振荡。在最好情况下,它们将能在任何温度和电压条件下稳定地工作。实际上,它们可能会变得不稳定,并将噪音和互调信号添加到RF信号上。 如果射频信号线不得不从滤波器的输入端绕回输出端,这可能会严重损害滤波器的带通特性。为了使输入和输出得到良好的隔离,首先必须在滤波器周围布一圈地,其次滤波器下层区域也要布一块地,并与围绕滤波器的主地连接起来。把需要穿过滤波器的信号线尽可能远离滤波器引脚也是个好方法。此外,整块板上各个地方的接地都要十分小心,否则你可能会在不知不觉之中引入一条你不希望发生的耦合通道。图3详细说明了这一接地办法。 有时可以选择走单端或平衡RF信号线,有关交叉干扰和EMC/EMI的原则在这里同样适用。平衡RF信号线如果走线正确的话,可以减少噪声和交叉干扰,但是它们的阻抗通常比较高,而且要保持一个合理的线宽以得到一个匹配信号源、走线和负载的阻抗,实际布线可能会有一些困难。 缓冲器可以用来提高隔离效果,因为它可把同一个信号分为两个部分,并用于驱动不同的电路,特别是本振可能需要缓冲器来驱动多个混频器。当混频器在RF频率处到达共模隔离状态时,它将无法正常工作。缓冲器可以很好地隔离不同频率处的阻抗变化,从而电路之间不会相互干扰。 缓冲器对设计的帮助很大,它们可以紧跟在需要被驱动电路的后面,从而使高功率输出走线非常短,由于缓冲器的输入信号电平比较低,因此它们不易对板上的其它电路造成干扰。 还有许多非常敏感的信号和控制线需要特别注意,但它们超出了本文探讨的范围,因此本文仅略作论述,不再进行详细说明。 压控振荡器(VCO)可将变化的电压转换为变化的频率,这一特性被用于高速频道切换,但它们同样也将控制电压上的微量噪声转换为微小的频率变化,而这就给RF信号增加了噪声。总的来说,在这一级以后你再也没有办法从RF输出信号中将噪声去掉。那么困难在哪里呢?首先,控制线的期望频宽范围可能从DC直到2MHz,而通过滤波来去掉这么宽频带的噪声几乎是不可能的;其次,VCO控制线通常是一个控制频率的反馈回路的一部分,它在很多地方都有可能引入噪声,因此必须非常小心处理VCO控制线。 要确保RF走线下层的地是实心的,而且所有的元器件都牢固地连到主地上,并与其它可能带来噪声的走线隔离开来。此外,要确保VCO的电源已得到充分去耦,由于VCO的RF输出往往是一个相对较高的电平,VCO输出信号很容易干扰其它电路,因此必须对VCO加以特别注意。事实上,VCO往往布放在RF区域的末端,有时它还需要一个金属屏蔽罩。 谐振电路(一个用于发射机,另一个用于接收机)与VCO有关,但也有它自己的特点。简单地讲,谐振电路是一个带有容性二极管的并行谐振电路,它有助于设置VCO工作频率和将语音或数据调制到RF信号上。 所有VCO的设计原则同样适用于谐振电路。由于谐振电路含有数量相当多的元器件、板上分布区域较宽以及通常运行在一个很高的RF频率下,因此谐振电路通常对噪声非常敏感。信号通常排列在芯片的相邻脚上,但这些信号引脚又需要与相对较大的电感和电容配合才能工作,这反过来要求这些电感和电容的位置必须靠得很近,并连回到一个对噪声很敏感的控制环路上。要做到这点是不容易的。 自动增益控制(AGC)放大器同样是一个容易出问题的地方,不管是发射还是接收电路都会有AGC放大器。AGC放大器通常能有效地滤掉噪声,不过由于蜂窝电话具备处理发射和接收信号强度快速变化的能力,因此要求AGC电路有一个相当宽的带宽,而这使某些关键电路上的AGC放大器很容易引入噪声。 设计AGC线路必须遵守良好的模拟电路设计技术,而这跟很短的运放输入引脚和很短的反馈路径有关,这两处都必须远离RF、IF或高速数字信号走线。同样,良好的接地也必不可少,而且芯片的电源必须得到良好的去耦。如果必须要在输入或输出端走一根长线,那么最好是在输出端,通常输出端的阻抗要低得多,而且也不容易感应噪声。通常信号电平越高,就越容易把噪声引入到其它电路。 在所有PCB设计中,尽可能将数字电路远离模拟电路是一条总的原则,它同样也适用于RF PCB设计。公共模拟地和用于屏蔽和隔开信号线的地通常是同等重要的,问题在于如果没有预见和事先仔细的计划,每次你能在这方面所做的事都很少。因此在设计早期阶段,仔细的计划、考虑周全的元器件布局和彻底的布局评估都非常重要,由于疏忽而引起的设计更改将可能导致一个即将完成的设计又必须推倒重来。这一因疏忽而导致的严重后果,无论如何对你的个人事业发展来说不是一件好事。 同样应使RF线路远离模拟线路和一些很关键的数字信号,所有的RF走线、焊盘和元件周围应尽可能多填接地铜皮,并尽可能与主地相连。类似面包板的微型过孔构造板在RF线路开发阶段很有用,如果你选用了构造板,那么你毋须花费任何开销就可随意使用很多过孔,否则在普通PCB板上钻孔将会增加开发成本,而这在大批量生产时会增加成本。 如果RF走线必须穿过信号线,那么尽量在它们之间沿着RF走线布一层与主地相连的地。如果不可能的话,一定要保证它们是十字交叉的,这可将容性耦合减到最小,同时尽可能在每根RF走线周围多布一些地,并把它们连到主地。此外,将并行RF走线之间的距离减到最小可以将感性耦合减到最小。 一个实心的整块接地面直接放在表层下第一层时,隔离效果最好,尽管小心一点设计时其它的做法也管用。我曾试过把接地面分成几块来隔离模拟、数字和RF线路,但我从未对结果感到满意过,因为最终总是有一些高速信号线要穿过这些分开的地,这不是一件好事。文章引自深圳宏力捷电子!PCB设计与pcb制作交流Q群:242802500,欢迎pcb技术同行爱好者们加入,让我们一起探讨pcb技术啦!
7,电力电缆故障测试仪的仪器特点
电力电缆故障测试仪采用电磁感应方法对光缆、电缆进行路由寻迹及埋深测试,采用电位差方法对光缆、电缆进行故障定位测试。适用于具有金属导体(线对、护层、屏蔽层)的各种光缆、电缆的路由、埋深及对地绝缘不良点的定位测试。它是邮电通信系统以及部队、铁路、矿山、油田、机场、航运等单位的线路故障专用测试仪。 仪器特点1、接收灵敏度高; 2、静态漂移小;3、抗干扰能力强; 4、准确度高、工作稳定;5、交直流两用; 6、液晶数字显示。 技术参数1、最远定位距离:线径小于0.5电缆为3km,其它电缆可达20 km;2、准确定点的故障绝缘阻值:0-50MΩ;3、定位测试准确度:≤±250px;4、探测电缆深度:≤3m。一.概述: 电力传输是电力供应系统中的重要环节,近年来由于城市建设的加快和安全供电的需要,地埋电缆和沟道电缆越来越多的在广大城乡电力设施中得到广泛的应用。电缆与架空线相比有下列优点: 1.占地面积小,地下敷设不占地面空间,可避免在地面设电杆、导线,有利于安全和市容美观。 2.运行可靠,不受外界环境的影响,可避免风灾、水灾、风筝、鸟类等造成的短路与接地故障。 3.人身安全可靠,地下敷设可有效的避免线路断线造成的人身触电事故。 4.电缆的电容量大,有利于提高电网的功率因素。 正是由于以上原因,使得电缆在现代城市建设中得到广泛的应用。但是由于电缆埋入地下,而且有些传输电缆还比较长(几公里),所以当电力电缆发生故障而影响正常供电时也给查找电缆故障点带来一定的困难。其主要原因在于电缆埋入地下,看不见,摸不着,有时在电缆敷设位置不清时将更难处理。过去在没有先进的测试设备的情况下,查找一个电缆故障点往往需要几天或十几天时间。并会造成难以估量的停电损失。因此电缆故障的查找是多年来捆扰供电部门的重要问题之一。 二.电缆故障的原因分析: 电力电缆发生故障的原因是多方面的,但常见的故障原因主要有以下几种: 1.机械损伤:很多故障是由于电缆安装时不小心造成的、或靠近电缆附近施工作业造成的。有时如果损伤不严重,要到几个月甚至几年后损伤部位的破坏才发展到铠装铅皮穿孔,潮气侵入而导致损伤部位彻底崩溃形成故障。 2.电缆外皮的电腐蚀:如果电力电缆埋设在有强力地下电场的地面下(如大型航车,电力机车轨道附近),往往出现电缆的铅包外皮腐蚀致穿,导致潮气侵入,绝缘破坏。 3.化学腐蚀:如电缆路径穿过酸、碱性的地区,煤气站的苯蒸气往往造成电缆的铠装和铅皮大面积和长距离的被腐蚀。 4.地面下沉:此现象往往发生在电缆穿越公路、铁路、林区及建筑群时,由于地面的下沉、树根的生长而造成电缆垂直受力变形。导致电缆铠装、 铅皮破坏甚至折断而造成各种类型的故障。 5.电缆绝缘物的流失:电缆敷设时地沟凹凸不平,或处在电杆上的户外头,由于电缆的起伏、高低落差悬殊,高处电缆的绝缘油流向低处而使高处电缆绝缘性能下降,导致故障发生。 6.长期过荷运行:由于过荷运行,电缆的温度会随之上升,尤其在炎热的夏季,电缆的温升常常导致电缆薄弱处首先被击穿,在夏季,电缆故障多的原因正是如此。 7.震动破坏:铁路轨道下运行的电缆,由于剧烈规律的运动导致电缆外皮产生弹性疲劳而破裂,形成故障。 8.拙劣的技工:拙劣的接头与不按技术要求敷设电缆往往是形成电缆故障的主要原因。 9.在潮湿的气候条件下作接头,使接头的封装物内混人水蒸气而耐不住试验电压,往往形成闪络性故障。 10.外力损伤:近年来由于城市建设施工,大型施工机械的使用,而施工人员又不了解施工现场的地下情况而造成的电力电缆被铲断或挖坏。 在对电缆故障发生原因的分析中,极重要的是要特别注意了解电缆敷设中的情况,如电缆外表发现可疑之点,则应查阅电缆安装敷设工作完成后的正确记录,这些记录应包括这样的细节:铜芯或铝芯电缆的截面积、绝缘方式、各接头的精确位置、电缆路径的走向、在地下关系中,某一电缆到别的电缆或接头的情况(这一点应特别注意),以及两种不同截面积的电缆对接头的精确位置:有无反常的敷设深度或者有特别的保护措施,如钢板、穿管、和排管等;电缆敷设中的技术人员的姓名(这些人是提供重要原始资料的来源之一);以及电缆历次发生故障的详细记录(地点及排除经过)。 当欲快速定位故障时,所有的这些资料都是重要的。由于制造缺陷而造成的电缆故障是不多见的。因而,对电缆故障的分析,如果考虑到上述的情况和细节,将使电缆维修技术人员得到巨大的好处。 三.脉冲法测试原理: 几个基本的概念: 动力电缆在高频运用状态下的传输特性: 高频电波在电缆传输过程中,其幅度、相位和速度等参数将有规律的发生变化,而非我们正常所想象中的情况。所以我们将利用电波在电缆中传播的微观变化规律,利用雷达测距原理来确定电缆故障点的距离。因此我们必须树立起长线理论、阻抗概念与反射系数的概念。 长线概念: 长线是指导线的几何长度比其所传输的电磁波的波长还长或者与之相近似的传输线。一般认为线长 L>λ/10 既可认为是长线。 例如:对于1000米电缆而言,交流市电的频率为50Hz,其波长为6000公里,1000米电缆可视为短线。而对于5MHz信号,其波长为60米,1000米电缆可视为长线。 电波在长线上传播时,长线上沿线各点的电流、电压在一般情况下是不相同的,而在短线中沿线各点的电流、电压是相同的。 长线的特性参数: 1、特性阻抗Z0: 电缆的特性阻抗与电缆的截面积、尺寸及周围的介质有关。同轴电缆的特性阻抗一般为40—100欧姆,电力电缆一般为10—50欧姆。 2、传播速度:Vp 电波在电缆中传播时,将以一定的速度向前传播,而传播速度与电缆的介质材料有关。 对于油浸纸电缆其传播速度为160M/us,不同的电缆介质其传播速度也不同。 3、反射系数:反射系数与负载阻抗有着密切的联系,根据分析可知终端反射系数K2为 K2=(ZL-Z0)/(ZL+Z0) 其中ZL 为负载阻抗。 由上述公式我们可以得出以下结论: 当故障点短路时,故障点阻抗ZL=0 K2=(ZL-Z0)/(ZL+Z0)=-1 出现负反射,幅度等于入射幅度。 当故障点开路时,故障点阻抗为无穷大 ZL=∝ K2=(ZL-Z0)/(ZL+Z0)=1 出现正反射,幅度等于入射幅度。 当故障点的阻抗等于或接近于电缆的特性阻抗时 ZL=Z0 K2=(ZL-Z0)/(ZL+Z0)=0 无反射。 而故障点阻抗介于0-Z0 之间时 K2=(ZL-Z0)/(ZL+Z0)=-1~0 出现负反射,幅度小于入射幅度。 而故障点阻抗介于Z0~∝ 之间时 K2=(ZL-Z0)/(ZL+Z0)=0~1 出现正反射,幅度大于入射幅度。 前面讲了电力电缆在传输高频电波时出现的一些物理现象,而这些现象在我们日常的电力输送中是不可能出现的,但是我们正是利用这种物理现象进行电力电缆故障测试的。下面我们看一下一个脉冲波形在电力电缆中传播的全过程。 脉冲测量法可以直观的从电缆故障测试仪中观察出电缆故障点是开路或着是短路的性质。对于低阻、短路和开路故障最简单的测试方法就是脉冲测量法。 工作原理: 测试时,在故障相上注入低压脉冲发射波形,该脉冲沿电缆进行传播直到阻抗失配的地方,如象中间接头、T型接头、短路点、开路点或终端头等,在这些点上都会引起波的反射。我们可以看到当故障相处于低阻或短路状态时,反射系数为-1~0之间,故障点的反射波形为负反射。在电缆的中间接头处由于阻抗的失配也将出现反射,但波形均比较小,由此我们可以判断出电缆的中间接头的距离。 如果故障点的负载阻抗ZL大于电缆的特性阻抗Z0 ,电缆将会出现0~1之间的正反射。如ZL 远远大于Z0时该故障点将没有反射波形或波形很小不宜观察。而该脉冲到达终点时,将在电缆的终端出现正反射。故我们观察到的波形为终端波形。显示距离为电缆的全长。而将信号加到好相时出现的是电缆的全长。故障的性质可由反射波形的方向来决定。当我们在电缆的始端加正极性信号时,如果电缆的反射波形为同方向的正极性波形,则该电缆故障为高阻故障反之为低阻故障,或电缆短路。(这里强调一点:波形反映出来的高阻或低阻故障是针对故障点的阻抗与电缆的特性阻抗之比的特性,而不是我们日常用兆欧表测量出来的高阻或低阻,一般来讲我们将故障点阻抗大于500欧姆的统称为高阻。) 故障距离由测量脉冲与回波脉冲之间的时间差计算出来,这就涉及到我们前面讲到的电波在电缆中传播的速度问题,高频电波在短线传输时是以一定的速度进行传播的,而且电波的传播速度与电缆的介质有关。例如对于油浸纸电缆其传播速度为160M/US,对于交联电缆其传播速度为172M/US等。高频脉冲在T时间段内,由电缆端头以VP的速度向故障点传播,到达故障点后经过反射,又以VP的速度返回,共行进路程为2倍的始端到故障点的距离,由物理学距离计算公式 S=V×T 可知,实际端头到故障点的距离为 S=V×T / 2, 该距离可通过电缆故障测试仪的显示屏幕直接读出。 总结电缆故障测试原理要点主要有以下几点: 1、电波在长线传播中是以一定的速度进行的,并且各点的幅度不同。 2、电波传播中如发生阻抗不匹配将发生反射,低阻或短路时反射系数为-1~0之间,高阻或开路反射系数为0~1之间。 3、不同的电缆的传播速度不同。 4、障距离由S=T×V/2 计算得出。 前面讲了电缆故障测试的原理,总结了4条基本的概念,这是测试电缆故障的基本思想,下面所讲的是前面所讲内容的延伸。 首先讨论一下电缆故障的性质和分类: 电缆故障一般可分为短路故障、低阻故障、高阻故障和开路故障。 短路故障比较容易理解,既电缆完全短路,电缆故障点阻抗为零。 低阻故障一般可认为100欧姆以下的故障为低阻故障,注意:该分类是以电缆的特性阻抗而区分的。 高阻故障则指故障点电阻大于100欧姆的情况。 开路故障则指电缆完全断开的情况。 而高阻故障中又可分为泄露和闪络型故障。 泄露故障是指故障点存在一定的电阻,几K到几百兆之间,高压实验时泄露超标或高压根本就加不上去的情况。 闪络性故障则是故障点的电阻为无穷大,但在做高压实验时,当电压加高到某一数值时,泄露突然增加,产生放电,高压表指针摆动,而当电压调低后泄露又恢复正常的情况。了解了电缆故障的情况以后,就可以对症下药的解决问题了。 对于故障点电阻小于1000欧姆的电缆故障可采用最为简单的方法(低压脉冲测试法)进行测量。具体接线如下: 把电缆故障测试仪的测试端头,直接连接电缆的芯线与电缆的外皮之间,选择低压脉冲测试进行测量。利用电缆故障测试仪内部的脉冲发生器产生约100伏左右的低压脉冲信号加到电缆上,信号在电缆上将沿电缆传播,当遇到故障点时(或阻抗不匹配的地方)信号发生振动并且向两端传播,电缆故障测试仪将把发射脉冲信号和由故障点的返回信号进行扑捉,并经微电脑处理在显示屏上显示出来,我们就可以根据波形进行分析了。根据我们前面所讲的理论,故障点故障的情况不同其返回的波形也将不同。短路故障和低阻故障波形将出现与入射拨反向的波形。前面的脉冲信号为电缆故障测试仪所发出的脉冲信号,而后边的信号为电缆故障点的反射信号。我们看到这个信号的发射脉冲与反射脉冲是反向的,由电缆的反射系数的理论我们知道,K值为负,这说明该电缆的故障性质为短路故障。 分析了电缆故障的性质,下面再分析一下故障点的位置:以发射脉冲的前沿作为起始点,将第一光标固定在发射脉冲的起始沿,然后移动第二光标到反向波形的下降沿,由电缆故障测试仪自动计算出故障点的距离,并显示在屏幕的底部。再看一下另外一幅信号图形,我们看到这个信号的发射脉冲与反射脉冲是同向的,而由电缆的反射系数的理论我们知道,K值为正,这说明该电缆的故障性质为高阻故障或开路故障。同样以发射脉冲的前沿作为起始点,将第一光标固定在发射脉冲的起始沿,移动第二光标到同向波形的上升沿,我们可以看到在电缆故障测试仪的屏幕的底部,由仪器自动计算出故障点的距离。 利用低压脉冲测试法我们还可方便的测量出电缆的长度,在电缆无故障或电缆故障点的阻抗远远大于电缆的特性阻抗的情况下,低压脉冲测试波形反映出来的是电缆的全长。测量电缆的全长在电缆测试中有着重要的意义。为了满足不同电缆长度的测试,我们在电缆故障测试仪中设置两种脉冲宽度的发射脉冲,其中窄脉冲用于电缆长度小于1000米以下的电缆故障测试,而宽脉冲用于大于1000米电缆测试。 从以上的应用我们可以看出,利用电缆故障测试仪的低压脉冲测试法可十分简便的测量出电缆故障的发生点,从而为我们下一步具体定点打下良好的基础。虽然利用低压脉冲测试法可以解决电缆故障的低阻或短路情况,但对于电缆故障点的阻抗大于1000欧姆的情况,由于起反射波形很小,所以基本上看不到波形,所以说低压脉冲测试适用于低阻情况,对于高阻故障应采用高压冲闪测试,下面介绍高压冲闪测试法。前面讨论了低压脉冲测试的方法以及适用范围,我们知道低压脉冲测试法只是适合于短路、低阻和开路故障,而现实中大量存在的是高阻故障和闪络性故障,所以就必须采用新的测试方法来满足不同的电缆故障测试。而高压冲闪法测试电缆故障由于采用了较高的测试电压,将电缆故障点击穿而获得电缆的传播数据,故高压冲闪测试法可满足绝大多数电缆故障测试。 高压冲闪测试法可分为电压采样和电流采样两种情况,首先讨论电压采样的情况:高压冲闪电压采样的接线如图2所示。(略) 高压冲闪测试首先要有高压源,我们的高压源为负向直流高压发生器。还要有一定的储能设备,我们采用高压直流电容作为储能设备。另外还有高压放电球间隙,微分电感、分压电阻R1,R2等组成。其中R1、R2为取样分压电阻,电缆上的电压波形将通过分压电阻分压后引入测试仪器。下面我们分析以下工作过程:当我们调节负向输出电压并向高压电容进行充电达到一定的幅度后,球间隙击穿,高压电压通过球间隙、电感加到被测电缆上,由于球间隙是被负高压瞬间击穿而加到电缆上的,所以我们认为是一个负向高压脉冲加到电缆上,根据长线电缆传播的理论,该负高压脉冲将沿被测电缆进行传播。当负向高压脉冲到达故障点时,故障点被击穿,形成弧光短路,此时等效阻抗将发生变化,由原来未击穿时的高阻变为短路状态。根据电波反射原理,短路状态K为-1,所以在电缆的故障点将产生一个正向脉冲,此正向脉冲将沿电缆向始端传播,当正向脉冲到达始端时由于电感L的存在(电感对脉冲信号表现出高阻状态,其反射系数K为正1),该正向脉冲将被重新反射为正向脉冲,并沿电缆向故障点传播,而当该脉冲再次到达故障点时,由于故障点的放电过程并未结束,仍处于短路状态,根据电波反射原理,短路状态K为-1,因此该正向脉冲将被重新反射为负向脉冲,此负向脉冲将沿电缆再次向始端传播,当负向脉冲到达始端时由于电感L的存在(电感对脉冲信号表现出高阻状态,其反射系数K为正1),该负向脉冲将被重新反射为负向脉冲,并沿电缆向故障点传播。以上过程在电缆中重复运动直到储能电容上的能量用完,电压降低到不能维持故障点放电为止。 以上是电缆故障点在被高压电压击穿后,电缆中高压脉冲运动机理。同时我们还应注意在高压电缆在故障点放电过程中的另外一种现象,就是我们常说的高压电缆击穿后的震荡现象。我们知道任何电缆对于高频信号来讲都表现出一定的感抗,并可以认为这种感抗是电缆中每一微元电感的集合。当电缆故障点发生击穿时,就形成了LC回路,根据LC振荡回路的特性在该回路中将产生余弦震荡,我们称之为电缆放电中的余弦震荡现象,这种震荡现象将是我们判断故障电缆是否充分放电的重要标志。 根据以上所谈到的机理,在电力电缆的高压冲闪测试中,高压电缆在放电过程中,实际上有两种现象,在测量中我们实际上得到的波形是两种现象的叠加波形。如图4(略):在显示波形全貌的图形上,我们看到的是余弦震荡的波形。而在局部波形图上我们看到的是叠加在余弦大震荡上的反射波形,而我们判断电缆故障点的主要依据是电缆故障点击穿后的反射波形,余弦大震荡是否产生是用来判断电缆故障点是否充分放电,只有电缆故障点充分放电,所产生的反射波形才是我们所要关心的波形。 高压冲闪测试得到的高压放电波形如图,下边的图形就是我们谈到的电缆放电后产生的余弦大震荡波形图,这证明该电缆已被高压电压所击穿,并充分放电。而我们最关心的是叠加在余弦震荡上的反射波形。我们可在主显示区看到采集波形的展开图象。下面我们对该图象进行分析:根据我们前面讲到的高压冲闪放电脉冲在故障电缆中来回反射的现象,第一个上升脉冲为电缆故障被首次击穿反射波形,而后的下降脉冲为该脉冲二次到达到电缆故障点后反射回来的反向脉冲。我们就对此脉冲进行分析,移动仪器的第一光标到第一脉冲的启始沿,移动第二光标到反射脉冲的下降沿,在仪器的故障距离将显示出电缆故障的距离。有时为了效验其正确性也可用测试第二组脉冲进行测量,将仪器的第一光标到第二脉冲的启始沿,移动第二光标到反射脉冲的下降沿,在仪器的故障距离将显示出电缆故障的距离。两组数据应该相等,到此为止我们以可以确定电缆故障点的具体位置了。使用这种方法基本上可以解决95%以上的电缆故障,所以我们应对这种测试方法熟练掌握。下面介绍在高压冲闪测试中一些特殊的情况: 一.靠近终端的故障: 当故障点在终端附近时,会出现故障点在未击穿之前已有中断反射波形出现,故在我们的仪器上会看到在上升脉冲之前有一个小的负向反射脉冲,这个负向脉冲就是电缆终端的反射脉冲。此脉冲的形成机理为:当球间隙放电而产生的高压负向脉冲到达终点的瞬时,而此时故障点还未被击穿,电缆终端呈高阻状态,根据前面讲的反射理论,高阻的反射系数为+1,所以会产生一同相脉冲并向电缆端头反射,从而形成在电缆故障点被击穿前的负向脉冲,所以我们在电缆故障测试中一般看到在故障波前沿有负向波存在,可判断该故障点距电缆的终端不远。 二.故障点在始端附近的情况: 当故障点在电缆的始端附近时,采集的波形将出现以下特点: 1 采集波形在开始就迅速上冲。 2 在前部出现密集的小波,这是由于第一个脉冲还没有完成而后续波形挤压所至而形成连续小幅度脉冲。 3 在一群小波之后基本上为一条直线,一般没有余弦大震荡存在。这是由于在整个回路中感抗太小所至。当采集到具有以上特点的波形时可基本判断故障点在端头附近。距离可采用经验公式累计计算。在密集小波中选取3-5个波,看一下显示距离,再用所选波的数目去除以距离,可得出故障点的距离。这种测量一般误差较小,适用于故障距离小于50米的故障点判断。 三.故障点不放电的情况: 当放电球间隙调的太小或电容能量不足时有时可能会出现球间隙放电而故障点不放电的情况。故障点不放电则故障点就没有反射波形,也就无法测出电缆故障点的距离,采集的波形特点为逐步上升的抛物线充电波形,在此上升的曲线中叠加有一些小的负向脉冲,此负向脉冲为电缆终端的反射波形。 造成电缆故障点不放电的一般可分为以下几种情况:球间隙调节太小,导致在电压不高的情况下球间隙被击穿,而此电压不足以击穿电缆的故障点。解决的办法通常采用拉大球间隙、提高工作电压的办法来解决。但应注意提高电压应根据被测电缆的绝缘耐压来确定,一般最高电压应小于被测电缆耐压的2.5倍。 高压冲闪测试中储能电容的容量对有效的将电缆的故障点的击穿有着重要的意义。如果储能电容的容量不足,在电容所储能量不足以使电缆故障点有效击穿,故障点将没有反射波形,而形成不放电波形。根据测试经验,对于1000米以下的电缆,电容的容量应在1.5微法左右,最小不得小于1微法。对于1000米以上的电缆可考虑按每1000米/1微法增加。而对于380伏特的低压电缆。由于电压限制,可考虑按每1000米4-8微法配置。 四.安全性问题: 在采用高压冲闪法测试电缆故障时由于测试电压等级较高,所以在测试应特别注意现场的安全性,在测试中应注意以下几个问题: 1.地线的接线问题:由于本系统在放电过程中电流极大(大约为2万伏特等级的短路电流),所以系统的接地线应绝对可靠。 2.由于放电回路的电流极大,容易在接触不良的状态下产生地线电位抬高,造成设备损坏或人员触电,所以放电回路的地线应与测量回路的地线应分别接地。 3.在所有接线完成后应仔细复查后,再通电实验。 4.在做高压冲闪电压采样时,在接好高压系统后先不接入测试仪,做高压空打实验,在进一步检查地线系统无放电现象、高压系统正常的情况下再接入电缆故障测试仪进行高压采样。 5.在使用高压组件箱中球间隙做定点放电时应将输出端直接接到球间隙的放电端,并将线圈和分压电阻断开。 6.其他高压操作的安全问题可参阅国家有关高压电气实验的安全标准。 下面要讨论的是另一种新的测试方法,叫高压冲闪电流采样法。 高压冲闪脉冲电流采样的过程,就是利用电流传感器将电缆故障测试中故障点击穿放电的瞬态电磁波的传输过程记录下来。并根据故障点放电脉冲在测试端与故障点来回反射时间计算出电缆故障的距离。 所需设备配置为高压电压发生器(俗称高压PT),一般电缆故障测试配置为3KV左右,控制保护器,高压脉冲电容,放电球间隙,电流采样器DL等组成。电流传感器的作用是通过空间的电磁耦合,将测试过程中电容C放电回路中的瞬间电流变化信号传导电缆故障测试仪中去。 测试中,当调节电压高到一定的程度时,放电球间隙被击穿,高压储能电容中的电能将通过放电球间隙向电缆转移,形成放电脉冲电流,当电缆上的电压达到电缆故障点的击穿电压时,电缆故障点产生放电。并在电流传感器上形成放电脉冲。由上一节介绍的故障点特性可知,如果此冲击电压—Ee幅值大于故障点g放电间隙的击穿电压,当此冲击电压沿芯线传输至故障点时故障点放电间隙将被电离,形成短路放电,在回路中产生较大的突跳电流,该突跳电流将被电流传感器所接收,形成触发脉冲。同时产生由—Ec→0的正跃阶电压向电缆的测试端和电缆的终端入射(向终端入射传输的过程可不考虑)。正跃阶入射波传输至测试端时,考虑到球间隙此时仍被电离短路,而贮能电容C也可认为对正阶跃电压呈短路状态,由电缆特性及反射系数概念可知,测试端的外阻抗因接有贮能电容C而变的非常低,远远低于电缆特性阻抗,对由故障点入射来的信号呈短路性质的反射,即反射系数接近于—1。所以,在测试端将产生负反射。该反射将向电缆故障点方向运动,当到达电缆故障点时.故障点被击穿入射脉冲倒相后又向两端传播,这样多次反射消耗能量,直至能量被消耗,放电过程结束。华力通达电力供应电力电缆故障测试仪。电缆故障智能测试仪采用了多种故障探测方式,应用当代最先进的电子技术成果和器件,采用计算机技术及特殊性电子技术,结合本公司长期研制电缆测试仪的成功经验而推出的高科技,智能化,功能全的全新产品。 hlgz电缆故障智能测试仪是一套综合性的电缆故障探测仪器。能对电缆的高阻闪络故障,高低阻性的接地,短路和电缆的断线,接触不良等故障进行测试,若配备声测法定点仪,可准确测定故障点的精确位置。特别适用于测试各种型号、不同等级电压的电力电缆及通信电缆。
文章TAG:
多少mhz需要注意等长线多少 mhz 需要
相关文章推荐
- BA6208是什么芯片,BA6247是什么芯片?
- 松下npm贴片机多少钱,买松下贴片机多少钱
- A9智能电视处理器能跑多少分,A9频率14怎么442系统和422系统安兔兔跑分一样
- 03db是多少,30wt等于多少
- 占空比多少有意义,占空比控制有什么优点
- 电路正负极颠倒危害,锂电池正负极接反
- 电路图中网孔,电路中网格的概念
- 电路板的硬件调试,简述硬件电路的设计流程
- 安桥818音箱设置多少,安桥818音频输入如何设置
- mos管电压等级,关于mos管的导通电压
- 正负极交换芯片,芯片的正负极
- 消除反电动势电压,反电动势消除电路
- 57AY161是什么芯片,A5657N是什么芯片?
- 安全芯片应用原理,什么是安全芯片?
- hx48电路图,xh-m401电路图