CN102143677B - 一种可减小电磁干扰的地线系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种可减小电磁干扰的地线系统，应用于具有电源模块和多个功能模块的电子设备。现有技术中电源地、信号地和屏蔽地未进行分类隔离，并仅采用单点接地、多点接地或混合接地等简单方法，从而造成电磁干扰大并影响电子设备的性能。本发明包括设置在每一功能模块中的第一电源地、第一信号地和第一屏蔽地、设置在电源模块中的第二电源地和第二屏蔽地及基准地和接地线，上述任两个地间均被隔离，第一电源地均连接在第二电源地上且经其连接至基准地，多个功能模块的第一信号地均汇集连接至其中一个的第一信号地且经其连接至第二电源地，第一屏蔽地通过接地线连接至基准地，第二屏蔽地连接至基准地。本发明有效降低了地线系统的电磁干扰。
Description
技术领域
本发明涉及接地技术，尤其涉及一种可减小电磁干扰的地线系统。
背景技术
地线系统直接影响到其直接应用的电子设备的电磁兼容性，进而影响电子设备的性能，当地线系统设计不佳时会造成电子设备功能丧失。因此，地线系统已经成为影响电子设备设计成败的关键因素之一，直接影响着电子设备的可靠性和寿命。
对于离地工作的电子设备(例如卫星)，其所使用的地线系统更加重要，当地线系统存在问题时会造成非常严重的后果和损失。以前卫星的功能相对简单，现有技术中的地线系统仅使用业界常用的单点接地、多点接地或混合接地等方法就能满足其需求，并且也无需对地线系统中的电源地、信号地和屏蔽地进行严格分类隔离。但随着科学技术的发展，卫星的功能模块越来越多，现有技术中较简单的地线系统难以满足其降低电磁干扰和提高可靠性的需求，会造成卫星各功能模块之间通过地线相互干扰，从而影响卫星的性能，严重时甚至会造成卫星功能部分或全部丧失。
因此，如何提供一种可减小电磁干扰的地线系统以满足电子设备功能不断增强时对地线电磁干扰不断降低的需求，已成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可减小电磁干扰的地线系统，通过所述系统可有效降低应用该地线系统的电子设备的电磁干扰。
本发明的目的是这样实现的：一种可减小电磁干扰的地线系统，应用于具有电源模块和多个功能模块的电子设备，其包括设置在每一功能模块中的第一电源地、第一信号地和第一屏蔽地以及设置在电源模块中的第二电源地和第二屏蔽地，该可减小电磁干扰的地线系统还包括基准地和接地线，该第一电源地、第一信号地和第一屏蔽地中任两个间均被隔离，该第二电源地和第二屏蔽地间被隔离；该第一电源地均连接至第二电源地，该第二电源地连接至该基准地，该多个功能模块的第一信号地均汇集连接至其中一个的第一信号地，该被汇集连接的第一信号地连接至该第二电源地，该第一屏蔽地通过该接地线连接至该基准地，该第二屏蔽地连接至该基准地。
在上述的可减小电磁干扰的地线系统中，该电子设备为卫星，该多个功能模块包括遥测遥控模块、射频模块和低频模块，该射频模块和低频模块的第一信号地均汇集连接至遥测遥控模块的第一信号地。
在上述的可减小电磁干扰的地线系统中，该遥测遥控模块包括遥测单元，该遥测单元包括遥测信号输入门、信号地输入门、差分隔离放大器和使能控制门，该射频模块和低频模块的遥测信号和第一信号地分别连接至遥测信号输入门和信号地输入门，遥测信号输入门和信号地输入门的输出端分别连接至差分隔离放大器的两输入端，该使能控制门的控制信号输出至遥测信号输入门和信号地输入门且用于选择控制功能模块形成遥测信号采集回路。
在上述的可减小电磁干扰的地线系统中，该射频模块和低频模块分别连接至光电耦合单元，其遥测信号经光电耦合单元处理后输出至遥测信号输入门。
在上述的可减小电磁干扰的地线系统中，该多个功能模块还包括处理控制模块，该处理控制模块具有数据采样处理单元，差分隔离放大器将差分处理所得的测控信号传送至采样处理单元进行采样处理，处理控制模块输出使能控制信号至使能控制门。
在上述的可减小电磁干扰的地线系统中，该遥测遥控模块包括遥控单元，该遥控单元通过继电器接收用户的控制信号。
与现有技术中未对电源地、信号地和屏蔽地进行分类隔离相比，本发明的可减小电磁干扰的地线系统中第一电源地、第一信号地和第一屏蔽地中任两个间均被隔离，第二电源地和第二屏蔽地间也被隔离，大大降低了地线间的电磁干扰。
与现有技术中采用单点接地、多点接地或混合接地相比，本发明中该接地系统还包括基准地和接地线，该第一电源地均连接至第二电源地且经其连接至该基准地，该多个功能模块的第一信号地均汇集连接至其中一个的第一信号地，该被汇集连接的第一信号地连接至该第二电源地，该第一屏蔽地通过该接地线连接至该基准地，该第二屏蔽地连接至该基准地。本发明的三种地通过三种接地网连接至基准地上，有效降低了地线系统的电磁干扰。
附图说明
本发明的可减小电磁干扰的地线系统由以下的实施例及附图给出。
图1为本发明的可减小电磁干扰的地线系统的方框图；
图2为本发明的可减小电磁干扰的地线系统中遥测单元的组成结构示意图；
图3为连接在遥测单元前的光电耦合单元的组成结构示意图；
图4为本发明的可减小电磁干扰的地线系统中遥控单元的组成结构示意图。
具体实施方式
以下将对本发明的可减小电磁干扰的地线系统作进一步的详细描述。
参见图1，其为本发明的可减小电磁干扰的地线系统的方框图，如图所示，本发明的可减小电磁干扰的地线系统应用于具有电源模块10和多个功能模块的电子设备1，其包括设置在每一功能模块中的第一电源地20、第一信号地21和第一屏蔽地22、设置在电源模块中的第二电源地23和第二屏蔽地24以及基准地25和接地线26。在本实施例中，所述电子设备1为卫星，所述多个功能模块包括遥测遥控模块11、射频模块12和低频模块13。以下将对本发明的可减小电磁干扰的地线系统进行详细说明。
所述第一电源地20、第一信号地21和第一屏蔽地22中任两个间均被隔离，所述第二电源地23和第二屏蔽地24间被隔离，此处的隔离可采用光隔离和继电器隔离等方式。所述第一电源地20均连接至第二电源地23，所述第二电源地23连接至所述基准地25，如此第一电源地20可通过第二电源地23进行接地。
所述多个功能模块的第一信号地21均汇集连接至其中一个的第一信号地21，所述被汇集连接的第一信号地21连接至所述第二电源地23。在本实施例中，射频模块12和低频模块13的第一信号地21均汇集连接至遥测遥控模块11的第一信号地21，遥测遥控模块11的第一信号地21连接至所述第二电源地23。
所述第一屏蔽地22通过所述接地线26(等阻抗)连接至所述基准地25且形成星型连接，所述第二屏蔽地24连接至所述基准地25。各功能模块的屏蔽地都通过接地线与基准地25星形连接起来。
参见图2，结合参见图1，图2为本发明的可减小电磁干扰的地线系统中遥测单元的组成结构示意图，如图所示，所述电子设备1还包括处理控制模块14，处理控制模块14具有数据采样处理单元140，遥测遥控模块11包括遥测模块110，遥测模块110包括遥测信号输入门110a、信号地输入门110b、差分隔离放大器110c和使能控制门110d。遥测信号输入门110a接收来自m个功能模块的遥测信号Sa1、…、San，…，Sm1、…，Smn；信号地输入门110b连接m个功能模块的第一信号地Ga、…、Gm，遥测信号输入门110a和信号地输入门110b输出端分别连接在差分隔离放大器110c的两输入端上，差分隔离放大器110c将差分处理所得的测控信号传送至采样处理单元140进行采样处理。处理控制模块14输出使能控制信号至使能控制门110d，并由110d产生采样地址使能信号输出至遥测信号输入门110a和信号地输入门110b，以确保被选中地址的功能模块与其第一信号地21相连且形成遥测信号采集回路，而其他未被采集信号的功能模块均与其第一信号地21隔离；而在未采集时与其第一信号地21隔离。
参见图3，为图2中连接在遥测单元前的光电耦合单元的组成结构示意图，如图所示，所述光电耦合单元15包括光发射件150和光接收件151，各功能模块的遥测信号从In输入，光电耦合单元15的输出Out连接至遥测模块110。在本实施例中，所述光发射件150为发光二极管，所述光接收件151为光敏三极管。
图3的光电耦合单元可将各功能模块的第一信号地21与遥测模块110的第一信号地21隔离开来，从而降低了各功能模块与遥测模块110间的电磁干扰。
所述参见图4，结合参见图1，图4为本发明的可减小电磁干扰的地线系统中遥控单元的组成结构示意图，遥测遥控模块11包括遥控模块111，遥测模块111具有遥控电源线L1和控制信号线L2，电子设备1还包括继电器16，继电器16的开关供用户输入指令，其线圈并联有由电阻和二极管组成的旁路。所述线圈还与遥控模块111相连接。用户在开关侧输入控制指令，所述控制指令经由线圈传送至控制信号线L2。
图4中利用遥控电源线L1和控制信号线L2来实现对遥控指令的隔地设计，遥控电源由配电盘提供，遥控地线由遥控单元111统一处理后送配电盘遥控专用电源回线，保证遥控地线与各指令用户的地线互相隔离；图4中通过继电器16将控制信号与遥控模块111隔离，从而降低了彼此间的电磁干扰。
综上所述，本发明的可减小电磁干扰的地线系统中第一电源地、第一信号地和第一屏蔽地中任两个间均被隔离，第二电源地和第二屏蔽地间也被隔离，大大降低了地线间的电磁干扰。本发明的接地系统还包括基准地和接地线，所述第一电源地均连接在第二电源地上且由其连接至所述基准地，所述多个功能模块的第一信号地均汇集连接在其中一个的第一信号地上，所述被汇集连接的第一信号地连接在所述第二电源地上，所述第一屏蔽地通过所述接地线连接在所述基准地上，所述第二屏蔽地连接在所述基准地上。本发明中的三种地通过三种接地网连接至基准地上，有效降低了地线系统的电磁干扰。
Claims (3)
1.一种可减小电磁干扰的地线系统，应用于具有电源模块和多个功能模块的电子设备，其包括设置在每一功能模块中的第一电源地、第一信号地和第一屏蔽地以及设置在电源模块中的第二电源地和第二屏蔽地，其特征在于，其还包括基准地和接地线，该第一电源地、第一信号地和第一屏蔽地中任两个间均被隔离，该第二电源地和第二屏蔽地间被隔离；该第一电源地均连接至第二电源地，该第二电源地连接至该基准地，该多个功能模块的第一信号地均汇集连接至其中一个的第一信号地，该被汇集连接的第一信号地连接至该第二电源地，
该第一屏蔽地通过该接地线连接至该基准地，该第二屏蔽地连接至该基准地，所述电子设备为卫星，该多个功能模块包括遥测遥控模块、射频模块和低频模块，该射频模块和低频模块的第一信号地均汇集连接至遥测遥控模块的第一信号地，该遥测
遥控模块包括遥测单元，该遥测单元包括遥测信号输入门、信号地输入门、差分隔离放大器和使能控制门，该射频模块和低频模块的遥测信号和第一信号地分别连接至遥测信号输入门和信号地输入门，遥测信号输入门和信号地输入门的输出端分别连接至差分隔离放大器的两输入端，该使能控制门的控制信号输出至遥测信号输入门和信号地输入门且用于选择控制功能模块形成遥测信号采集回路。
2.如权利要求1所述的可减小电磁干扰的地线系统，其特征在于，该射频模块和低频模块分别连接至光电藕合单元，其遥测信号经光电藕合单元处理后输出至遥测信号输入门。
3.如权利要求1所述的可减小电磁干扰的地线系统，其特征在于，该多个功能模块还包括处理控制模块，该处理控制模块具有数据采样处理单元，差分隔离放大器将差分处理所得的测控信号传送至采样处理单元进行采样处理，处理控制模块输出使能控制信号至使能控制门。
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