本文针对现在激光引信探测体系的实践情况，在充分运用现有的软硬件资源展开类型研发进程中，运用 Mentor Graphics软件进行激光引信电路的规划，使引信规划愈加便利、高效和优化，能大大进步规划的可靠性，并缩短规划周期。从激光引信电路的传输特性、串扰耦合途径下手，与引信电路的实践测验相结合，研讨发射电路对激光引信的搅扰机理并提出改进办法，处理了激光引信电磁搅扰的问题，取得了较满意的成果。
1 导言
跟着现代科学技能的开展，电子、电气设备获得了越来越广泛的运用。运转中的电子、电气设备大多都伴跟着电磁能量的转化，高密度、宽频谱的电磁信号构成了极端杂乱的电磁环境。怎么进步电子设备在杂乱的电磁环境中的生存才能，以确保抵达初始的规划方针，成为人们越来越重视的问题。激光引信电路规划的重要内容之一便是研讨操控和消除电磁搅扰，使激光引信的各分体系在一起作业时，不引起其它设备或体系的作业功用的恶化或下降。扼要的说，便是怎么完结一个设备在电磁环境中正常的作业，一起又不能对其他设备发生电磁搅扰。
2 运用开发布景
近年来跟着技能的开展，激光引信开端向智能化、多功用和小型化方向开展，特别是体积的缩小使得大功率、高频电路、激光器、电源等强电磁波发生源与许多对电磁搅扰灵敏的元器材装置在一起，因此消除激光引信内部搅扰变得至关重要。经过EDA技能在激光引信中的运用，在引信电路规划之初就充分考虑体系的噪声按捺，可以有用削减引信内部的搅扰，进步电磁兼容性。
在此基础上咱们结合激光引信发射电路，运用Mentor Graphics公司的原理图规划、元器材建库、PCB布局布线等，并抵达了较好的作用。咱们运用Mentor供给的转化接口东西将前版的Protel原理图直接转化为 Dxdesigner格局，然后在此基础上改进原理图。原理图规划是整个硬件规划的前端，它的完结质量将对后边环节起决定作用。
DxDesigner是业界功用最强壮的原理图规划输入东西，支撑自顶向下以及自底向上的规划方法，支撑层次化的规划输入与规划办理，也支撑平面方法以及混合方法的原理图输入方法，支撑分页规划。Mentor功用强壮，但运用并不杂乱，许多功用经过菜单或许快捷键、笔画方法可以很快的运转。并且它还供给了各种窗口，如可以在原理图中预览PCB封装、可以直接修改网络连接联系、多个器材特色的一起修改等。
Mentor公司的高端PCB规划东西Expedition PCB，从它的界面咱们可以看出它彻底针对Windows运用环境而开发，用户界面友爱，操作便利。Expedition PCB布局布线东西是真实的恣意视点布线器，布线方法多种多样，特别拿手高密度多层板布线；支撑主动布线，总线布线和高速布线。功用上彻底满意现有及将来高密度互连、高速布线等PCB规划要求。它的主动布线器特别优异，使咱们曾经对主动布线器不实用的知道得到了改动。一块中等难度的PCB，选用必定的布线战略可以在几分钟内完结布线。
3 首要运用和研讨内容
3.1激光引信搅扰源
典型的脉冲激光引信体系一般由五个部分组成：激光发射模块、接纳模块、时刻辨别单元、高精度时刻间隔丈量单元和处理模块。激光发射模块在某时刻发射激光脉冲，其间一小部分功率直接进入回波接纳单元并触发信号，开端时刻间隔丈量；其他功率从发射电路向方针发射出去，经间隔L抵达方针后被反射；接纳通道的光电探测器接纳到回来激光脉冲，经扩大后抵达信号的扩大及整形单元，发生停止信号，停止时刻间隔丈量；高精度计数单元把所测得的时刻间隔成果t输出到处理操控单元，最终得到间隔。因此激光引信发射电路规划中怎么进步抗搅扰才能避免影响体系正常作业、乃至构成体系虚警乃至失效显得十分重要。实践上，处理激光引信电磁搅扰问题作用一向不甚抱负，电路测验中能观测到较显着的搅扰信号。
图1是在Protel环境下完结的规划后，单板的实践测验成果，由图中可看出，在发射电路发射脉冲的一起，对接纳体系发生较大影响，前端毛刺即为发射电路对接纳体系的搅扰，其搅扰阈值超越0.5v。激光引信自身的电磁搅扰首要来自于发射模块。发射电路中周期性改变的脉冲时域信号含有丰厚的谐波，对应的频谱是离散频谱，使其在脉冲频率的整数倍频率处的频谱强度较非周期性改变的时域信号要高，因此在这些频率处具有较强的搅扰辐射。发射电路中的首要搅扰方式是传导搅扰和近场搅扰。印刷线路板的走线一般选用手艺布局，具有更大的随意性，这就增加了PCB散布参数的提取和近场搅扰猜测的难度。
3.2发射电路的串扰剖析
关于激光引信电路，其上的传输线由于传输高频信号，出现电学长线特性，这些要用传输线的散布参数概念来解说。当高频信号经过传输线时，传输线反映出的散布参数效应有四个：由于电流流过导线使导线发热，这标明导线自身有散布电阻；由于导线间绝缘不完善而存在漏电流，这标明导线间处处有漏电导；由于导线中经过电流时周围有磁场，因此导线上存在散布电感效应；又由于导线间有电压，导线间有电场，故导线间存在%&&&&&%效应。
当负载阻抗不等于特性阻抗值时，它不能彻底吸收抵达的电磁能量，有一部分能量将从承受端反射回来，构成反射波。在传输线路中的各点反射波与入射波发生组成波，这种组成波称为驻波。由于一般传输线很难抵达匹配情况，所以驻波是最遍及的传输方式。
图2 激光引信原理图访真
在引信电路中，由于器材寄生参数的存在使得波形畸变，乃至构成愈加峻峭的电压和电流改变率。一般来说开关电源传导 EMI频谱包括基频(周期为数十毫秒)。由于对电磁兼容(EMC)的描绘被界说在频域，所以有必要将时域波形转化到频域。详细转化进程如下:由傅立叶定理可得，任何周期信号都能被标明为正弦和余弦信号的级数方式，其频率是基频的整数倍。但是，由于EMI的频域规模很宽，所以需求花费很长时刻和精力对每一个谐波的起伏进行严厉的剖析。其间电路的正向di导通所用时刻，是引起 dt 改变的首要原因。在激光引信电路中，这个电流尖峰的频谱很宽，有很大的改变率，可以带来以下成果:1)在接纳回路的电阻上发生很大的电压；2)使接纳回路发生振动；3)改变的电流发生改变的磁场，搅扰周围回路的正常作业。
依据以上剖析，咱们在Mentor环境下从头规划了激光引信发射电路。单板的实践测验成果，由图中可看出，前端毛刺即为发射电路对接纳体系的搅扰显着低于之前的0.5v，信噪比有显着改进。
4 运用作用及效益剖析
在本次规划的进程中运用了仿真技能取得了较好的作用，确保了制板的一次性成功。在实践规划中，EDA技能具有操作交互性好、细节处理好等特色，可以有用协助我的规划不是盲目恣意的，一切的规划内容都是根据咱们剖析的成果。这样可以进步产品的质量，削减盲目规划带来的重复。根据这个规划思维，Mentor可以在规划的前期就把咱们得到的规划规矩加到规划中去，然后确保了规划的一致性。
5 总结
试验标明，借助于 EDA技能可以有用进步激光引信的规划质量，可以对电路中的搅扰进行合理的猜测、剖析。最大程度地削减了重复规划的次数。为往后体系访真规划供给了重要参阅。
