数字集群通信系统是一种基于现代数字通信技术的高速通信公网，在通信工程领域有着重要的地位。随着国内外通讯环境与市场的不断升级，数字集群通信系统应用范围也在不断的扩大，这对数字集群通信系统提出了更高的要求，国家也对数字集群通信系统提出了相应的技术标准与行业规范[1]。

我国运营商正在积极参与数字集群通信系统的研究，致力于适应现今通信需求。如，中国卫通对数字集群通信系统的研究，为数字集群通信系统的发展提供了参考依据[2]。数字集群通信系统运行过程中，由于电压突变、电流突变、元件过大、传播媒介及敏感器件导致系统电路容易受到干扰，导致电路出现短路、断路等故障[3]，致使数字集群通信系统无法

正常运行，提出并设计了新型数字集群通信系统抗干扰电路。

现有的数字集群通信系统抗干扰电路设计存在着抗干扰性能差的缺陷，为了解决上述问题，提出基于PCB的数字集群通信系统抗干扰电路设计研究。

1 数字集群通信系统抗干扰电路元器件设计

为了提升数字集群通信系统电路的抗干扰性，选取抗干扰性电路元器件，主要包括开关元器件、电容器、变压器、电感以及PCB[4]。具体选取过程如下所示。

1.1 开关元器件

在数字集群通信系统电路中，利用西门康公司生产的IGBT型的SKM100GB123D作为电路的开关元器件，此开关元器件具有较好的抗噪声效果，示意图如图1所示。

图1 SKM100GB123D开关元器件示意图

SKM100GB123D开关元器件是电路高速开关，在常温25℃下，工作电压有效值为1 200 V，输出额定电流为100 A[5]。SKM100GB123D开关元器件参数如表1。

表1 开关元器件参数表条件-T=25/80oC 825 T=25oC-符号U/V I/A P/W T/C C/W数值1 200 100/75 825-55～150 100

1.2 电容器

电容器在耦合、滤波、调谐以及旁路等电路中起着至关重要的作用。电容器的品质直接决定着电路的性能好坏，对整个电路的稳定性起着决定性作用。但是电容器比较容易受到环境噪声、电压突变的影响，电容器会出现外壳膨胀、内部声音异常、温度过高等故障，威胁着电路的安全[6]。为此，选取CBB电容器，该电容器可以很好的解决上述问题。CBB电容器示意图如图2所示。

图2 CBB电容器示意图

电容器充电流程如图3所示。

图3 电容器充电流程图

1.3 变压器

变压器是通过电磁感应原理改变交流电压的装置，主要由初级、次级线圈与铁芯或者磁芯构成，其与电源连接的绕组称为初级线圈，剩余的称为次级线圈，磁芯的功能是加强线圈之间的磁耦合。功能为电压、电流、阻抗变换、稳压、隔离等，在电路中采用T为编号的开关，例如T01，T201等[7]。

在系统运行是，随着变压器的使用，当电流或者电压产生变化时，变压器线圈电阻温度上升，若超过线圈极限值，变压器无法正常使用，从而降低电路的抗干扰性能[8]。

经过研究选取电容式变压器作为系统电路的变压器，示意图如图4所示。

图4 电容式变压器示意图

1.4 电感器

电感器是将电能转化为磁能，并将其存储的元件。电感器电感是一定的，可以阻碍电流的变化。当电感器无电流通过时，会阻碍电流的通过；当电感器有电流通过时，电感器维持电流不变[9]。经过对比

研究发现，可调电感器具备极高的抗干扰性能，可调电感器示意图如图5所示。

图5 可调电感器示意图

1.5PCB

PCB中文名称为印制电路板或者印刷电路板，主要功能是支撑、连接电子元器件，具有可高密度化、高可靠性、可设计性、可生产性、可测试性、可组装性、可维护性等特征，通过PCB的应用，极大提升电路的抗干扰性能[10]。布局需要依据一定的原则：1）确定电路功能单元位置，依据电路流程合理安排布局，便于信号流通，保持信号流的方向一致；2）将元器件之间参数分布考虑在内，使元器件排列保持平行状态，提供电路工作效率；3）若是元器件或者芯片在PCB边缘处，须保障距离大于2 mm，保证信号正常传输，防止被干扰。PCB如图6所示：

图6 PCB示意图

通过上述可完成数字集群通信系统抗干扰电路元器件的设计，无法实现电路的抗干扰性能，设计抗干扰电路元器件参数[11]。

2 抗干扰电路元器件参数设计