一種可減小電磁幹擾的地線系統的製作方法

2023-06-24 18:44:36

專利名稱：一種可減小電磁幹擾的地線系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及接地技術，尤其涉及一種可減小電磁幹擾的地線系統。
背景技術：
地線系統直接影響到其直接應用的電子設備的電磁兼容性，進而影響電子設備的 性能，當地線系統設計不佳時會造成電子設備功能喪失。因此，地線系統已經成為影響電子 設備設計成敗的關鍵因素之一，直接影響著電子設備的可靠性和壽命。對於離地工作的電子設備(例如衛星)，其所使用的地線系統更加重要，當地線系 統存在問題時會造成非常嚴重的後果和損失。以前衛星的功能相對簡單，現有技術中的地 線系統僅使用業界常用的單點接地、多點接地或混合接地等方法就能滿足其需求，並且也 無需對地線系統中的電源地、信號地和屏蔽地進行嚴格分類隔離。但隨著科學技術的發展， 衛星的功能模塊越來越多，現有技術中較簡單的地線系統難以滿足其降低電磁幹擾和提高 可靠性的需求，會造成衛星各功能模塊之間通過地線相互幹擾，從而影響衛星的性能，嚴重 時甚至會造成衛星功能部分或全部喪失。因此，如何提供一種可減小電磁幹擾的地線系統以滿足電子設備功能不斷增強時 對地線電磁幹擾不斷降低的需求，已成為業界亟待解決的技術問題。

發明內容
本發明的目的在於提供一種可減小電磁幹擾的地線系統，通過所述系統可有效降 低應用該地線系統的電子設備的電磁幹擾。本發明的目的是這樣實現的一種可減小電磁幹擾的地線系統，應用於具有電源 模塊和多個功能模塊的電子設備，其包括設置在每一功能模塊中的第一電源地、第一信號 地和第一屏蔽地以及設置在電源模塊中的第二電源地和第二屏蔽地，該可減小電磁幹擾的 地線系統還包括基準地和接地線，該第一電源地、第一信號地和第一屏蔽地中任兩個間均 被隔離，該第二電源地和第二屏蔽地間被隔離；該第一電源地均連接至第二電源地，該第二 電源地連接至該基準地，該多個功能模塊的第一信號地均匯集連接至其中一個的第一信號 地，該被匯集連接的第一信號地連接至該第二電源地，該第一屏蔽地通過該接地線連接至 該基準地，該第二屏蔽地連接至該基準地。在上述的可減小電磁幹擾的地線系統中，該電子設備為衛星，該多個功能模塊包 括遙測遙控模塊、射頻模塊和低頻模塊，該射頻模塊和低頻模塊的第一信號地均匯集連接 至遙測遙控模塊的第一信號地。在上述的可減小電磁幹擾的地線系統中，該遙測遙控模塊包括遙測單元，該遙測 單元包括遙測信號輸入門、信號地輸入門、差分隔離放大器和使能控制門，該射頻模塊和低 頻模塊的遙測信號和第一信號地分別連接至遙測信號輸入門和信號地輸入門，遙測信號輸 入門和信號地輸入門的輸出端分別連接至差分隔離放大器的兩輸入端，該使能控制門的控 制信號輸出至遙測信號輸入門和信號地輸入門且用於選擇控制功能模塊形成遙測信號採集迴路。在上述的可減小電磁幹擾的地線系統中，該射頻模塊和低頻模塊分別連接至光電 耦合單元，其遙測信號經光電耦合單元處理後輸出至遙測信號輸入門。在上述的可減小電磁幹擾的地線系統中，該多個功能模塊還包括處理控制模塊， 該處理控制模塊具有數據採樣處理單元，差分隔離放大器將差分處理所得的測控信號傳送 至採樣處理單元進行採樣處理，處理控制模塊輸出使能控制信號至使能控制門。在上述的可減小電磁幹擾的地線系統中，該遙測遙控模塊包括遙控單元，該遙控 單元通過繼電器接收用戶的控制信號。與現有技術中未對電源地、信號地和屏蔽地進行分類隔離相比，本發明的可減小 電磁幹擾的地線系統中第一電源地、第一信號地和第一屏蔽地中任兩個間均被隔離，第二 電源地和第二屏蔽地間也被隔離，大大降低了地線間的電磁幹擾。與現有技術中採用單點接地、多點接地或混合接地相比，本發明中該接地系統還 包括基準地和接地線，該第一電源地均連接至第二電源地且經其連接至該基準地，該多個 功能模塊的第一信號地均匯集連接至其中一個的第一信號地，該被匯集連接的第一信號地 連接至該第二電源地，該第一屏蔽地通過該接地線連接至該基準地，該第二屏蔽地連接至 該基準地。本發明的三種地通過三種接地網連接至基準地上，有效降低了地線系統的電磁 幹擾。


本發明的可減小電磁幹擾的地線系統由以下的實施例及附圖給出。圖1為本發明的可減小電磁幹擾的地線系統的方框圖；圖2為本發明的可減小電磁幹擾的地線系統中遙測單元的組成結構示意圖；圖3為連接在遙測單元前的光電耦合單元的組成結構示意圖；圖4為本發明的可減小電磁幹擾的地線系統中遙控單元的組成結構示意圖。
具體實施例方式以下將對本發明的可減小電磁幹擾的地線系統作進一步的詳細描述。參見圖1，其為本發明的可減小電磁幹擾的地線系統的方框圖，如圖所示，本發明 的可減小電磁幹擾的地線系統應用於具有電源模塊10和多個功能模塊的電子設備1，其包 括設置在每一功能模塊中的第一電源地20、第一信號地21和第一屏蔽地22、設置在電源模 塊中的第二電源地23和第二屏蔽地M以及基準地25和接地線26。在本實施例中，所述電 子設備1為衛星，所述多個功能模塊包括遙測遙控模塊11、射頻模塊12和低頻模塊13。以 下將對本發明的可減小電磁幹擾的地線系統進行詳細說明。所述第一電源地20、第一信號地21和第一屏蔽地22中任兩個間均被隔離，所述 第二電源地23和第二屏蔽地M間被隔離，此處的隔離可採用光隔離和繼電器隔離等方式。 所述第一電源地20均連接至第二電源地23，所述第二電源地23連接至所述基準地25，如 此第一電源地20可通過第二電源地23進行接地。所述多個功能模塊的第一信號地21均匯集連接至其中一個的第一信號地21，所 述被匯集連接的第一信號地21連接至所述第二電源地23。在本實施例中，射頻模塊12和低頻模塊13的第一信號地21均匯集連接至遙測遙控模塊11的第一信號地21，遙測遙控模 塊11的第一信號地21連接至所述第二電源地23。所述第一屏蔽地22通過所述接地線沈(等阻抗)連接至所述基準地25且形成星 型連接，所述第二屏蔽地M連接至所述基準地25。各功能模塊的屏蔽地都通過接地線與基 準地25星形連接起來。參見圖2，結合參見圖1，圖2為本發明的可減小電磁幹擾的地線系統中遙測單元 的組成結構示意圖，如圖所示，所述電子設備1還包括處理控制模塊14，處理控制模塊14具 有數據採樣處理單元140，遙測遙控模塊11包括遙測模塊110，遙測模塊110包括遙測信號 輸入門110a、信號地輸入門110b、差分隔離放大器IlOc和使能控制門110d。遙測信號輸入 門IlOa接收來自m個功能模塊的遙測信號Ml、…、San,…，Sml、…，Smn ；信號地輸入 門IlOb連接m個功能模塊的第一信號地(ia、…、Gm，遙測信號輸入門IlOa和信號地輸入 門IlOb輸出端分別連接在差分隔離放大器IlOc的兩輸入端上，差分隔離放大器IlOc將差 分處理所得的測控信號傳送至採樣處理單元140進行採樣處理。處理控制模塊14輸出使 能控制信號至使能控制門110d，並由IlOd產生採樣地址使能信號輸出至遙測信號輸入門 IlOa和信號地輸入門110b，以確保被選中地址的功能模塊與其第一信號地21相連且形成 遙測信號採集迴路，而其他未被採集信號的功能模塊均與其第一信號地21隔離；而在未採 集時與其第一信號地21隔離。參見圖3，為圖2中連接在遙測單元前的光電耦合單元的組成結構示意圖，如圖所 示，所述光電耦合單元15包括光發射件150和光接收件151，各功能模塊的遙測信號從^ 輸入，光電耦合單元15的輸出Out連接至遙測模塊110。在本實施例中，所述光發射件150 為發光二極體，所述光接收件151為光敏三極體。圖3的光電耦合單元可將各功能模塊的第一信號地21與遙測模塊110的第一信 號地21隔離開來，從而降低了各功能模塊與遙測模塊110間的電磁幹擾。所述參見圖4，結合參見圖1，圖4為本發明的可減小電磁幹擾的地線系統中遙控 單元的組成結構示意圖，遙測遙控模塊11包括遙控模塊111，遙測模塊111具有遙控電源線 Ll和控制信號線L2，電子設備1還包括繼電器16，繼電器16的開關供用戶輸入指令，其線 圈並聯有由電阻和二極體組成的旁路。所述線圈還與遙控模塊111相連接。用戶在開關側 輸入控制指令，所述控制指令經由線圈傳送至控制信號線L2。圖4中利用遙控電源線Ll和控制信號線L2來實現對遙控指令的隔地設計，遙控 電源由配電盤提供，遙控地線由遙控單元111統一處理後送配電盤遙控專用電源回線，保 證遙控地線與各指令用戶的地線互相隔離；圖4中通過繼電器16將控制信號與遙控模塊 111隔離，從而降低了彼此間的電磁幹擾。綜上所述，本發明的可減小電磁幹擾的地線系統中第一電源地、第一信號地和第 一屏蔽地中任兩個間均被隔離，第二電源地和第二屏蔽地間也被隔離，大大降低了地線間 的電磁幹擾。本發明的接地系統還包括基準地和接地線，所述第一電源地均連接在第二電 源地上且由其連接至所述基準地，所述多個功能模塊的第一信號地均匯集連接在其中一個 的第一信號地上，所述被匯集連接的第一信號地連接在所述第二電源地上，所述第一屏蔽 地通過所述接地線連接在所述基準地上，所述第二屏蔽地連接在所述基準地上。本發明中 的三種地通過三種接地網連接至基準地上，有效降低了地線系統的電磁幹擾。
權利要求
1.一種可減小電磁幹擾的地線系統，應用於具有電源模塊和多個功能模塊的電子設 備，其包括設置在每一功能模塊中的第一電源地、第一信號地和第一屏蔽地以及設置在電 源模塊中的第二電源地和第二屏蔽地，其特徵在於，其還包括基準地和接地線，該第一電源 地、第一信號地和第一屏蔽地中任兩個間均被隔離，該第二電源地和第二屏蔽地間被隔離； 該第一電源地均連接至第二電源地，該第二電源地連接至該基準地，該多個功能模塊的第 一信號地均匯集連接至其中一個的第一信號地，該被匯集連接的第一信號地連接至該第二 電源地，該第一屏蔽地通過該接地線連接至該基準地，該第二屏蔽地連接至該基準地。
2.如權利要求1所述的可減小電磁幹擾的地線系統，其特徵在於，該電子設備為衛星， 該多個功能模塊包括遙測遙控模塊、射頻模塊和低頻模塊，該射頻模塊和低頻模塊的第一 信號地均匯集連接至遙測遙控模塊的第一信號地。
3.如權利要求2所述的可減小電磁幹擾的地線系統，其特徵在於，該遙測遙控模塊包 括遙測單元，該遙測單元包括遙測信號輸入門、信號地輸入門、差分隔離放大器和使能控制 門，該射頻模塊和低頻模塊的遙測信號和第一信號地分別連接至遙測信號輸入門和信號地 輸入門，遙測信號輸入門和信號地輸入門的輸出端分別連接至差分隔離放大器的兩輸入 端，該使能控制門的控制信號輸出至遙測信號輸入門和信號地輸入門且用於選擇控制功能 模塊形成遙測信號採集迴路。
4.如權利要求3所述的可減小電磁幹擾的地線系統，其特徵在於，該射頻模塊和低頻 模塊分別連接至光電耦合單元，其遙測信號經光電耦合單元處理後輸出至遙測信號輸入 門。
5.如權利要求3所述的可減小電磁幹擾的地線系統，其特徵在於，該多個功能模塊還 包括處理控制模塊，該處理控制模塊具有數據採樣處理單元，差分隔離放大器將差分處理 所得的測控信號傳送至採樣處理單元進行採樣處理，處理控制模塊輸出使能控制信號至使 能控制門。
6.如權利要求2所述的可減小電磁幹擾的地線系統，其特徵在於，該遙測遙控模塊包 括遙控單元，該遙控單元通過繼電器接收用戶的控制信號。
全文摘要
本發明公開一種可減小電磁幹擾的地線系統，應用於具有電源模塊和多個功能模塊的電子設備。現有技術中電源地、信號地和屏蔽地未進行分類隔離，並僅採用單點接地、多點接地或混合接地等簡單方法，從而造成電磁幹擾大並影響電子設備的性能。本發明包括設置在每一功能模塊中的第一電源地、第一信號地和第一屏蔽地、設置在電源模塊中的第二電源地和第二屏蔽地及基準地和接地線，上述任兩個地間均被隔離，第一電源地均連接在第二電源地上且經其連接至基準地，多個功能模塊的第一信號地均匯集連接至其中一個的第一信號地且經其連接至第二電源地，第一屏蔽地通過接地線連接至基準地，第二屏蔽地連接至基準地。本發明有效降低了地線系統的電磁幹擾。
文檔編號H05K9/00GK102143677SQ201010102538
公開日2011年8月3日 申請日期2010年1月29日 優先權日2010年1月29日
發明者張國升 申請人:上海衛星工程研究所