卫星通信天线控制系统中的抗干扰问题.pdfVIP

维普资讯 第 30卷第 12期 电 子 工 程 师 Vo1．30No．12 2004年 12月 ELECTRONICENGINEER Dec．20o4 卫星通信天线控制系统中的抗干扰问题 金福忠 (中国电子科技集团公司第39研究所，陕西省西安市710065) 【摘 要】 结合由可编程逻辑控制器(PLC)及变频器组成的卫星通信天线控制系统在应用中的 抗干扰 问题 ，介绍了PLC及变频器的工作特点，分析 了控制系统中干扰产生的原因，结合实际工程应 用从抑制干扰源、切断或衰减电磁干扰的传播途径以及提高系统的抗干扰能力出发，提 出了几个有效 的抗干扰措施 ，包括电源的处理及选择、电缆的选择、对布线的要求、硬件设计和软件滤波、正确选择 接地点等。 关键词 ：天线控制系统，PLC控制，卫星通信 ，变频器，电磁干扰 中图分类号：TN828．5 方ft、俯仰编码 O 引 言 可编程逻辑控制器 (PLC)作为 自动系统的控制单 元，适用于各行各业 ，随着大规模集成 电路的发展，以 微处理机为核心组成的PLC得到了迅速发展。它在 I垦天线 电动机的变频调速运行控制方面，正发挥着越来越大 图1 卫星通信天线控制系统框图 的作用。一个 良好的由PLC和变频器组成的变频调 速系统，在卫星通信天线的运行控制 中，能够获得准 2 PLC和变频器的工作特点 确、快速的控制效果，以达到快速寻星、跟踪 目标的目 的。PLC控制系统的可靠性直接影响天线的正常工作 PLC的功能是将逻辑运算、顺序控制、时序和计 和安全运行。系统的抗干扰能力则是关系整个系统可 数、算术运算等控制程序用一串指令的形式存放到存 靠运行的关键。为了提高PLC控制系统的可靠性，要 储器中，然后根据存储的控制 内容，经过模拟、数字等 求在工程设计、电装调试及施工安装中采取必要的抗 输入输出部件，对设备和过程进行控制。 干扰措施。 变频器是一种将 电网电源整流后再逆变成频率、 电压可变的交流电供三相交流电机专用的电源装置， 1 天线控制系统基本原理 主要由功率模块、超大规模专用单片机等构成。变频 如图1所示，天线控制 系统 由天线控制单元 器的输入部分为整流电路，输出部分为逆变电路，它们 (ACU)、天线驱动单元 (ADU)及天线 3部分组成。 都是由起开关作用的非线性元件所组成，因而在开断 ACU完成天线位置角度的编码显示及由ADU返回的 电路的过程中都会产生高次谐波，不仅使电机 自身损 状态显示功能，并对 ADU发出控制指令。ADU接收 耗增加，引起电机发热，而且使其输入电源和输出电 来 自ACU的操作指令，完成对天线的驱动功能 (ADU 压、电流波形产生畸变。变频器的容量越小，高次谐波 同时具有本控功能)。ADU又可简单地分为调速部分 的干扰影响也就越小。 和逻辑控制部分。变频器只完成调速功能，而逻辑控 3 干扰的产生及分类 制部分则由PLC完成。PLC负责处理各种信号的逻 辑关系，