GNSS天线浪涌经验谈

问题:

设备通过10m线缆外接GNSS天线,在实际应用过程中长出现GNSS模组馈电电源烧毁的情况。

原因分析:

主要考虑的还是发动机在启动的时候产生浪涌电流导致馈电DC损毁。因为以前也遇到过这种情况,将几十米的同轴线盘在一起,空调不间歇启动,过一段时间设备就损坏,后尝试将DC变为稳压电源,结果一个铁疙瘩稳压电源也给干废了。后将同轴线束挪开空调位置,未再现故障。本次是线束位于发动机引擎盖上,猜测有相同的可能原因,因为另外一种类似的应用场景,线束不经过发动机,未出现这样的问题。

解决方案:

并接一个气体放电管即可。因为无法获知具体的浪涌波形,以感应雷波形作为测试输入(GBT 17626.5-2019_ IEC 61000-4-5_2014、1.2/50-8/20us 6KV-3KA),打5次,浪涌发生器直接接入测试的同轴线,实际测试效果良好。

注意事项:

1,气体放电管并接在射频头是否会影响GNSS信号

因为气体放电管焊盘比较大,并接在微带线上可能会影响特征阻抗,此风险1;气体放电管寄生电容0.8pF,与现有的TVS的寄生电容更少,此处风险较低。经过实际测试,驻波比在2以下。

2,气体放电管是否真的起到作用

实际测试没有做对比测试,其实不够严谨,但是测试过程基本上打一次放电管基本都会响一下,说明放电管确实起到作用了。后将放电电压从6kV提到6.5kV与7kV,前3次还好,打到后段会发现有问题,拆开看,发现MMCX的射频头已经松脱,且松脱的接口已经黑糊了。测试电压抬高到7KV时,放电管到射频头之间的铜箔被击穿断开。

尚待讨论的问题:

1,如何感性的理解浪涌。

从原理层面理解,电磁场突变在线束上产生感应电动势,感应电动势对电系统内部的电容充电或者放电。因感应电动势的上升沿陡峭,即使非常小的电容,可能也需要非常大的电流,

从应用层面理解,典型的应用场景还是雷电、系统电网内部,雷电应该是感应雷(雷击点2km以内)比较多,直击雷可能耶稣也救不了。这种不常见到。主要的问题产生的场景是空调启动,或者发动机启动。但是目前还是无法厘清这里面的逻辑关联。

这些问题如果有理解比较清晰的大侠还请赐教。

2,浪涌这块的有哪些应用场景,基于这些应用场景的标准是什么,

3,浪涌一般是与共模干扰还是差模干扰,感觉这个更像共模干扰,但是似乎与实际的现象不一致

参考材料:

什么是浪涌?我也是第一次补科普 - 知乎 (zhihu.com)

posted @ 2024-01-31 11:35  legend_yuan  阅读(27)  评论(0编辑  收藏  举报