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烧结原理1

烧结原理1
烧结原理1

在太阳能电池片的制作过程中,烧结是一道很重要的工序.其制作过程中就要用到快速烧结炉.

1、烧结作用:就是把印刷到硅片上的电极在高温下烧结成电池片,最终使电极和硅片本身形成欧姆接触,从而提高电池片的开路电压和填充因子2个关键因素参数,是电极的接触具有电阻特性,达到生产高转效率电池片的目的.

2、烧结原理:印刷了浆料的硅片经过烘干排焦过程后使浆料中的大部分有机溶剂挥发,膜层收缩为固状物紧密粘附在硅片上,这时可视为金属电极材料和硅片接触在一起。所谓的烧结过程是要使电极和硅片本身形成欧姆接触,其原理为当电极里金属材料和半导体单晶硅加热到共晶温度时,单晶硅原子以一定比例融入到熔融的合金电极材料中.单晶硅原子融入到电极金属中的整个过程是相当快的,一般只需要几秒钟的时间。融入单晶硅原子数目取决于合金温度和电极材料的体积,烧结合金温度越高,电极金属材料体积越大,则融入的硅原子数目就越多,这时的合金状态被称为晶体电极金属的合金系统.如果此时的温度降低,系统开始冷却形成再结晶层,这时原先溶入到电极金属材料中的硅原子重新以固态形式结晶出来,也就是在金属和晶体接触界面上生长出一层外延层.如果外延层内含有足够的量的与原先晶体材料导电类型相同的杂质成分,就获得了用合金法工艺形成的欧姆接触;如果在结晶层含有足够量的与原先晶体材料导电类型异型的杂质成分就获得了用合金工艺形成的P-N结。

3、烧结过程:将印刷好的上,下电极和背场的硅片经过网印刷机的传送带传到烧结炉中,经过烘干排焦、烧结和冷却过程来完成烧结工艺最终达到上下电极和电池片的欧姆接触。

⑴烘干排焦在网带的上、下都装有加热带,由温控仪控制其温度。此温度可根据浆料厂家提供的烘干温度进行参考设置,目的是将印刷有浆料硅片烘干,并使浆料内绝大部分焦油挥发出来。如果温度设置不合理,不能使大部分焦油从浆料中挥发出来,剩下的焦油在进入下一区域时会对烧结的效果影响很严重,对转换率有高达0.2%的影响。为了保证设备安全,设备厂家在每个区域都设有2个热电偶,一个用于温度控制,一个用于过温保护。

其中为了减少腔室内热量的损失,设备厂家在设备强势内部的四周安装上隔热板,并在腔室外的两边装上了铝的隔热反射板,让整个腔室始终保持一个稳定的温度,有利于工艺的稳步进行。

对流器:为了能让从浆料中挥发的焦油全部从抽风管道中抽走厂家特别设计了一个对流加热器。从烘干区上部的对流加热器中吹出温度受控的气体,吹到腔室中,在从烘干区的两头将气体抽出,保证从硅片挥发出来的焦油被对流加热器吹出的热气带出腔室内,而不会导致硅片挥发出来的热焦油在机器出口处冷凝而回流到设备里。对流盒子内置在加热盒子里,经过过滤的大气被热空气风扇吸入到一个温度可控的加热器中,最后进入到腔室内。但为保证安全操作,如果吸入的空气总量在增加,相应离开的总量必须是合适的。

⑵快速加热烧结根据工艺要求,需要此腔室的灯管能提供很高(高到1000℃)的温度,并且能在高温下工作。一般厂家会用石英玻璃管加热器来满足要求。此种设备用气流把快速加热箱分成4独立的加热系统,以保证每个腔室温度的独立性,可形成一个一个的温度阶梯,从而使最后一个温区的温度在很短时间达到一个很高的温度。这样设计还可以是每个隔离区域横向位置温度的不均匀性在一个很小的范围内。在此腔室内每个抽风口都特别设计了一个带加热装置的文氏阀,能保证腔室内产生的废气流很快离开腔室,避免在烧结温区废气对硅片的污染,还能让产生的废气流不要在管道口处冷凝。对于温度的测试,2个热偶被安装在加热区域。一个用于温度控制,一个用于超温报警。最后一个温区中安装了2个热偶,于皮带正上方20mm处,他们反映了电动机形成欧姆接触的共晶温度的真实值,他们的值可以在加热菜单看到,方便工艺人员直接了解内部的实际温度。为了能让温度急剧下降,在高温区出口处的侧壁、上下部分都装有水冷系统。为了保证大部分热量都辐射到腔室内,在全部的加热盒子周围都覆盖上保温层,在外层还覆盖有双层的铝反射板,有效延长了灯管的

使用寿命。

⑶冷却冷却盒子是一个可循环的盒子,为了冷却电池片和皮带,运送冷却水的管道安装在皮带的上部和下部。冷却风扇分别安装在循环水管道的上方和下方。风速可以调整,上部的风扇将周围的空气通过冷却管道送到硅片和皮带上,下面的风扇吸走通过皮带周围和硅片底部的空气。

4、所用的材料:浆料浆料是由组份、粘接组份和有机载体组成的一种流体,方便通过丝网印刷到硅片表面。其中的功能组份一般为贵金属的混合物,决定了成膜后的电性能和力学性能。载体决定了厚膜的工艺特性是印刷膜和干燥膜的临时粘接剂。

烧结原理

烧结原理 所谓烧结就是将粉末压坯加热到一定温度(烧结温度)并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的材料,这种热处理工艺叫做烧结。 烧结使多孔的粉末压坯变为具有一定组织和性能的制品,尽管制品性能与烧结前的许多工艺因素有关,但是在许多情况下,烧结工艺对最终制品组织和性能有着重大的甚至是决定性的影响。 硬质合金的烧结过程是比较复杂的,但是这些基本知识又是必须掌握的。 4.1 烧结过程的分类 烧结过程的分类方法很多,按烧结制品组元的多少可以分为单元系烧结和多元系烧结,如钨、钼条烧结属于单元系烧结,硬质合金绕结则属于多元系烧结。 按烧结时组元中相的状态分为固相烧结和液相烧结,如钨钼的烧结过程中不出现液相,属于固相烧结,硬质合金制品在烧结过程中会出现液相,属于液相烧结。按工艺特征来分,可分为氢气烧结、真空烧结、活化烧结、热等静压烧结等。许多烧结方法都能用于硬质合金的烧结。此外,还可以依烧结材料的名称来分,如硬质合金烧结,钼顶头烧结。 从学习烧结过程的实质来说,将烧结过程分为固相烧结和液相烧结两大类是比较合理的,但在生产中多按烧结工艺特点来进行分类。 4.2 烧结过程的基本变化 硬质合金压坯经过烧结后,最容易观察到的变化是压块体积收缩变小,强度急剧增大,压块孔隙度一般为50%,而烧结后制品已接近理论密度,其孔隙一般应小于0.2%,压块强度的变化就更大了,烧结前压坯强度低到无法用一般方法来测定,压坯只承受生产过程中转移时所必备的强度,而烧结后制品却能达到满足各种苛刻工作条件所需要的强度值,显然制品强度提高的幅度较之密度的提高要大得多。 制品强度及其他物理机械能的突变说明在烧结过程中压块发生了质的变化。在压制过程中,虽然由于外力的作用能增加粉末体的接触面,而颗粒中表面原子和分子还是杂乱无章的,甚至还存在有内应力,颗粒间的联结力是很弱的,但烧结后颗粒表面接触状态发生了质的变化,这是由于粉末接触表面原子﹑分子进行化学反应,以及扩散、流动、晶粒长大等物理化学变化,使颗粒间接触紧密,内应力消除,制品形成了一个强的整体,从而使其性能大大提高。 4.3 烧结过程的基本阶段 硬质合金烧结过程可以分为四个基本阶段: 1.脱除成形剂及预烧阶段,在这个阶段烧结体发生如下变化: 1)成型剂的脱除,烧结初期随着温度的升高,成型剂逐渐分解或汽化,排除出烧结体,与此同时,成型剂

GPS接收机的结构和工作原理

GPS接收机的组成及工作原理 目录 第一节 GPS接收机的分类 第二节 GPS接收机组成及工作原理第三节 GPS接收机的构成 第四节注意事项 第五节常见问题及解决方法

第一节 GPS接收机的分类 根据GPS用户的不同要求,所需的接收设备各异。随着GPS定位技术的迅速发展和应用领域的日益扩大,许多国家都在积极研制、开发适用于不同要求的GPS接收机及相应的数据处理软件。 1、按用途分可分为: (1)导航型接收机:①车载型 ②航海型 ③航空型 ④星载型 (2)测地型接收机 (3) 授时型接收机 2、按接收机的载波频率分类(或者说按接受机的卫星信号频率分类) (1)单频接收机 (2)双频接收机 3、按接收机的通道数分类: (1)多通道接收机 (2)序贯通道接收机 (3)多路复用通道接收机 4、按工作原理分类: (1)码相关型接收机 (2)平方型接收机 (3)混合型接收机 (4)干涉型接收机 5、按接收卫星系统分类 (1)单星系统 (2)双星系统 (3)多星系统 6、按接收机的作业模式分类 (1)静态接收机 (2)动态接收机 7、按接收机的结构分类 (1)分体式接收机 (2)整体式接收机 (3)手持式接收机 目前生产GPS测量仪器的厂家有几十家,产品有几百种,但拥有较为成熟产品的不外乎几家,在我国测绘市场占有份额较大的有Trimble、Leica、Ashtech、Javad(Topcon)、Thales(DSNP)加拿大诺瓦太(NoVAteL)等。我国的南方测绘仪器公司和中海达测绘仪器公司也已经有了自己的GPS产品,北京、苏州光学仪器厂也已开始了GPS设备的研制与开发工作。

一烧结基本原理

一烧结基本原理集团标准化办公室:[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]

一、烧结 (1)、烧结基本原理 烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。烧结对最终产品的性能起着决定性作用,因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的;相反,烧结前的工序中的某些缺陷,在一定的范围内可以通过烧结工艺的调整, 例如适当改变温度,调节升降温时间与速度等而加以纠正。 烧结是粉末或粉末压坯,加热到低于其中基本成分的熔点温度,然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加。在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得具有所需物理,机械性能的制品或材料。烧结时,除了粉末颗粒联结外,还可能发生致密化,合金化,热处理,联接等作用。人们一般还把金属粉末烧结过程分类为:1、单相粉末(纯金属、古熔体或金属化合物)烧结;2、多相粉末(金属—金属或金属—非金属)固相烧结;3、多相粉末液相烧结;4、熔浸。 通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化:1、颗粒间开始联结;2、颗粒间粘结颈长大;3、孔隙通道的封闭;4、孔隙球化;5、孔隙收缩;6、孔隙粗化。 上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表面扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。

(2)、烧结工艺 2-1、烧结的过程 粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段: 1、低温预烧阶段,在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除等。在PORITE微小铜、铁系轴承中,用R、B、O(Rapid Burning Off)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。 2、中温升温烧结阶段,在此阶段开始出现再结晶,首先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒界面形成烧结颈。 3、高温保温完成烧结阶段,此阶段是烧结得主要过程,如扩散和流动充分地进行和接近完成,形成大量闭孔,并继续缩小,使得孔隙尺寸和孔隙总数均有减少,烧结体密度明显增加

一烧结基本原理

一、烧结 (1)、烧结基本原理 烧结就是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。烧结对最终产品的性能 起着决定性作用,因为由烧结造成的废品就是无法通过以后的工序挽救的;相反,烧结前的工序中的某些缺陷,在一定的范围内可以通过烧结工艺的调整, 例如适当改变温度,调节升降温时间与速度等而加以纠正。 烧结就是粉末或粉末压坯,加热到低于其中基本成分的熔点温度,然后以一定的方法与速度冷却到室温的过程。烧结的结果就是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加。在烧结过程中发生一系列物理与化学的变化,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得具有所需物理,机械性能的制品或材料。烧结时,除了粉末颗粒联结外,还可能发生致密化,合金化,热处理,联接等作用。人们一般还把金属粉末烧结过程分类为:1、单相粉末(纯金属、古熔体或金属化合物)烧结;2、多相粉末(金属—金属或金属—非金属)固相烧结;3、多相粉末液相烧结;4、熔浸。 通常在目前PORITE微小轴承所接触的与需要了解的为前三类烧结。通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化:1、颗粒间开始联结;2、颗粒间粘结颈长大;3、孔隙通道的封闭;4、孔隙球化;5、孔隙收缩;6、孔隙粗化。 上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动与迁移密切相关。理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表面扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。

(2)、烧结工艺 2-1、烧结的过程 粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段: 1、低温预烧阶段,在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体与水分的挥发,压坯内成形剂的分解与排除等。在PORITE微小铜、铁系轴承中,用R、B、O(Rapid Burning Off)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。 2、中温升温烧结阶段,在此阶段开始出现再结晶,首先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒界面形成烧结颈。 3、高温保温完成烧结阶段,此阶段就是烧结得主要过程,如扩散与流动充分地进行与接近完成,形成大量闭孔,并继续缩小,使得孔隙尺寸与孔隙总数均有减少,烧结体密度明显增加 4、冷却阶段:实际的烧结过程,都就是连续烧结,所以从烧结温度缓慢冷却一段时间然后快冷,到出炉量达到室温的过程,也就是奥氏体分解与最终组

接收机综述

接收机要求指标大致为:噪声系数,灵敏度,线性度,动态范围,内部杂散等。 接收机大致原理图如下: 带通滤波器:(抑制杂散,减小本振泄漏对天线与系统电路产生的相应) LNA:在线性恶化的前提下提供一定增益,以抑制后续电路的噪声(要求低噪声

系数,合适的增益,高的三阶互调截点以及低的功耗) 镜像抑制滤波器: MIXER:是接收机中输入射频信号最强的模块(线性度尤为重要,高的三阶互调截点,同时要求低的噪声系数) 中频滤波器:抑制相邻信道干扰,提高选择性。 接收机的主要结构类型:1.超外差接收机结构 2.零中频接收机 3.镜频抑制接收机 4.低中频接收机 超外差接收机: 超外差接收机结构 超外差将射频输入信号与本地振荡器产生的信号相乘 优点:在低中频上实现相对带宽较窄,矩形系数较高的中频滤波器,以提高接收机的选择性,而且增益可以中频获得,降低了射频和实现高增益的难度,当射频信号频率上升到微波甚至毫米波时,可采用二次变频方法以降低滤波器实现的难度,保证接收机的选择性。 优点总结:提高了接收机的选择性,降低了射频级实现高增益的难度 缺点:结构复杂,模拟器件多,体积,重量方面不令人满意。当接收信号的频率较高时,VCO的设计变得困难 总结:对中频结构接收机,要面临镜像频率干扰,因此合理选择中频与高质量的带通滤波器对于滤除镜像频率十分重要。 镜频抑制接收机结构:Hartley与Weaver

Hartley 假如有用信号t w V s S cos 与其镜像信号t w V t t cos 同时进入信道。即: t w V t w V t V t t s S i cos cos )(+= 则图中上之路与下之路分别为: t w t w V t w V t V LO t t s S a sin )cos cos ()(+= t w V t w V IF t IF S sin 2 sin 2-= t w t w V t w V t V LO t t s S a cos )cos cos ()(+= t w V t w V IF t IF S cos 2 cos 2+= 则上下两之路信号合成中频输出:t w V V IF S IF cos = 因此除去了镜像信号,保留了有用信号 Weaver 镜像抑制结构: :

烧结生产知识

烧结生产知识 一、铁矿石烧结知识(原料条件) 1、天然矿粉与烧结 1)天然矿粉包括富矿粉和贫矿粉,其中天然矿粉含铁量在45%以上的通常称为富矿粉,含铁量低于45%的通常称为贫矿粉。45%这个界限随着冶炼技术的发展是会变化的。 2)铁矿粉烧结是重要的造块技术之一。由于开采时产生大量的铁矿粉,特别是贫铁矿富选促进了铁精矿粉的生产发展,使铁矿粉烧结成为规模最大的造块作业。烧结矿比天然矿石有许多优点,如含铁量高、气孔率大、易还原、有害杂质少、含碱性熔剂等。 2、铁矿石分类: 按照铁矿物不同的存在形态,分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿四大类。 1)磁铁矿:磁铁矿化学式为Fe3O4,也可以视为Fe2O3与FeO的固溶体。比密度为4.9--5.2t/m3,硬度为5.5--6.5,难还原和破碎,有金属光泽,具有磁性。其理论含铁量为72.4%。磁铁矿晶体为八面体,组织结构较致密坚硬,一般成块状和粒状,表面颜色由钢灰色到黑色,条痕均是黑色,俗称青矿。 2)赤铁矿:赤铁矿俗称“红矿”,化学式为Fe2O3,其矿物成份是不含结晶水的三氧化二铁,密度为4.8—5.3,硬度不一,结晶完整的赤铁矿硬度为5.5—6.0,理论含铁量70%。赤铁矿由非常致密的结晶组织到很分散的粒状,结晶的赤铁矿外表颜色为钢灰色和铁黑色,其它为暗红色,但条痕均为暗红色。 3)褐铁矿:褐铁矿石(mFe2O3. nH2O)是一种含结晶水的Fe2O3,按结晶水含量不同,褐铁矿分为五种,其中以2Fe2O3. 3H2O形式存在的较多。 4)菱铁矿:菱铁矿石的化学式为FeCO3,理论含铁量为48.2%。自然界中常见的是坚硬致密的菱铁矿,外表颜色为灰色和黄褐色,风化后变为深褐色,条痕为灰色或带黄色,由玻璃光泽。菱铁矿的比重为3.8吨/米3,无磁性。 3、铁矿粉分类: 1)精矿粉:也称选粉。是天然矿石经过破碎、磨碎、选矿等加工处理,除去一部分脉石和杂质,使含铁量提高后的极细的矿粉叫精矿粉。精矿粉按照选矿方法的不同分为多种精矿粉,如磁选、浮选、重选等精矿粉。 2)富矿粉:是铁矿石受到自然界的风化作用,或在开采、运输、处理过程中产生粉末,其粒度为0~10mm。 4、烧结生产对含铁原料有那些要求: 铁矿粉是烧结生产的主要原料,它的物理化学性质对烧结矿质量影响最大,主要要求铁矿粉品位高、成分稳定、杂质少、脉石成分适用于造渣,粒度适宜。烧结用的精矿粒度不宜太细,一般小于0.074mm(-200目)的量小于80%。 5、常用熔剂的性能、成分及表示符号 烧结过程中通常使用的碱性熔剂有石灰石(CaCO3)、消石灰[Ca(OH)2]、生石灰(CaO)、白云石[Ca. Mg(CO3)2]和菱镁石(MgCO3) 。纯石灰石CaO理论含量56%;生石灰一般含CaO85%左右;消石灰又称熟石灰,理论含CaO为75.68%;菱镁石(MgCO3)的理论含MgO为47.6%。 烧结过程中又有的也使用一些酸性熔剂,主要有:橄榄石、蛇纹石、石英石。橄榄石的化学式为(Mg. Fe)2. SiO2,蛇纹石的化学式为3MgO.2SiO2.H2O。对酸性熔剂,要求其含SiO2含量在90%以上,Al2O3在2%以上。 6、常用燃料:无烟煤、焦粉。 二、烧结理论与工艺内容 1、烧结的含义:铁矿粉在一定的高温作用下,部分颗粒表面发生软化和融化,产生一定量的液

硬质合金烧结原理

硬质合金烧结原理 所谓烧结就是将粉末压坯加热到一定温度(烧结温度)并保持一定的时间(保温时间),然后冷却下来,从而得到所需性能的材料,这种热处理工艺叫做烧结。 烧结使多孔的粉末压坯变为具有一定组织和性能的制品,尽管制品性能与烧结前的许多工艺因素有关,但是在许多情况下,烧结工艺对最终制品组织和性能有着重大的甚至是决定性的影响。 硬质合金的烧结过程是比较复杂的,但是这些基本知识又是必须掌握的。 4.1烧结过程的分类 烧结过程的分类方法很多,按烧结制品组元的多少可以分为单元系烧结和多元系烧结,如钨、钼条烧结属于单元系烧结,硬质合金绕结则属于多元系烧结。 按烧结时组元中相的状态分为固相烧结和液相烧结,如钨钼的烧结过程中不出现液相,属于固相烧结,硬质合金制品在烧结过程中会出现液相,属于液相烧结。按工艺特征来分,可分为氢气烧结、真空烧结、活化烧结、热等静压烧结等。许多烧结方法都能用于硬质合金的烧结。此外,还可以依烧结材料的名称来分,如硬质合金烧结,钼顶头烧结。 从学习烧结过程的实质来说,将烧结过程分为固相烧结和液相烧结两大类是比较合理的,但在生产中多按烧结工艺特点来进行分类。 4.2烧结过程的基本变化 硬质合金压坯经过烧结后,最容易观察到的变化是压块体积收缩变小,强度急剧增大,压块孔隙度一般为50%,而烧结后制品已接近理论密度,其孔隙一般应小于0.2%,压块强度的变化就更大了,烧结前压坯强度低到无法用一般方法来测定,压坯只承受生产过程中转移时所必备的强度,而烧结后制品却能达到满足各种苛刻工作条件所需要的强度值,显然制品强度提高的幅度较之密度的提高要大得多。 制品强度及其他物理机械能的突变说明在烧结过程中压块发生了质的变化。在压制过程中,虽然由于外力的作用能增加粉末体的接触面,而颗粒中表面原子和分子还是杂乱无章的,甚至还存在有内应力,颗粒间的联结力是很弱的,但烧结后颗粒表面接触状态发生了质的变化,这是由于粉末接触表面原子﹑分子进行化学反应,以及扩散、流动、晶粒长大等物理化学变化,使颗粒间接触紧密,内应力消除,制品形成了一个强的整体,从而使其性能大大提高。 4.3烧结过程的基本阶段 硬质合金烧结过程可以分为四个基本阶段: 1.脱除成形剂及预烧阶段,在这个阶段烧结体发生如下变化: 1)成型剂的脱除,烧结初期随着温度的升高,成型剂逐渐分解或汽化,排除出烧结体,与此同时,成型剂或多或少给烧结体增碳,增碳量将随成型剂的种类、数量以及烧结工艺的不同而改变。 2)粉末表面氧化物被还原,在烧结温度下,氢可以还原钴和钨的氧化物,若在真空脱除成型剂和烧结时,碳氧反应还不强烈。 3)粉末颗粒间的接触应力逐渐消除,粘结金属粉末开始产生回复和再结晶,表面扩散开始发生,压块强度有所提高。 2.固相烧结阶段(800℃--共晶温度) 在出现液相以前的温度下,除了继续进行上一阶段所发生的过程外,固相反应和扩散加剧,塑性流动增强,烧结体出现明显的收缩。 3.液相烧结阶段(共晶温度--烧结温度)

卫星数字电视接收机的工作原理

卫星数字电视接收系统一般由接收天线(包括馈源)、低噪声下变频器(高频头LNB)和卫星数字电视接收机三部分组成:其中天线、高频头称室外单元:卫星数字电视接收机称室内单元,或称综合解码接收机(即IRD),是当代计算机技术、数字通信技术和微电子技术融合的结晶。 1 IRD的功能框图 IRD的一般功能框图如图1所示。由图可知,一个典型的IRD包括:调谐器、第二中频信号解调、信道解码、MPEG一2传输流解复用、MPEG一2音/视频解码和模拟音/视频信号处理。 2.信道接收模块 c波段或Ku波段的卫星下行信号由犬线接收,经过LNB放大和下变频,形成950~2050 MHz第一中频信号,经电缆送到IRD的调谐器,高频调谐器根据所需接收的频率,通过PLL(锁相环)环路控制本机振荡器频率,把输入信号变频成第二中频(479.5 MHz)信号,送到正交检相器分解出I、Q两路模拟信号,经过A/D转换器再把这两路模拟信号分别转换成6比特的并行数字信号,进入QPSK解调电路和信道纠错 电路。 QPSK解调器的核心部分起到载波恢复、寻址、位同步、反混叠、匹配滤波和自动增益控制(AGC)作用。 Butterworth型匹配滤波器用米完成升余弦滚降形状的脉冲形成滤波变换(α=O.35DVB或α=O.20DS S,DVB数字视频广播,DSS数字卫星业务)。

信道纠错部分包括:Viterbi卷积(1/2,2/3,3/4,5/6,6/7 和7/8,K=7)和RS解码(204、188DVB)。Viterbi解码可对误码率(BER)为10^-4~10^-2的数据流进行纠错,以达到RFR为10-4。RS解码主要对突发性片状误码进行纠错,以达到BER优于10^-10的结果,最后输出符合MPEG一2标准的传输流(TS),每个数据包为188个字节。早期的信道接收模块由两片集成电路完成,如国产的xo wJ—1型IRD由集成电路STV0190完成双路A/D变换,由集成电路sTV0196完成QPSK解调及前向纠错FEc,目前已将上述两块集成电路功能合成到一块芯片,如:STVD0199,ODM8511等。 3.解复用模块 TS码流是一种多路节目数据包(包含视频、音频和数据信息),按MPEG协议复接而成的数据流。因此,在解码前,要先对Ts流进行解复用,根据所要收视节目的包识别号(PID)提取出相应的视频、音频和数据包,恢复出符合MPEG标准的打包的节目基本流(PES)。 解复用芯片内部集成了32个用户可编程的PID滤波器。其中1个用于视频PID,1个用于音频PID,余下的30个可用于节目特殊信息(PSI)、服务信息(SI)和专用数据的滤波。PID处理分两个步骤: (1)PID预处理:仅进行PID匹配选择,过滤掉那些PID值不匹配的包,挑出所需收视节目的数据包。 (2)PID后处理:进行传输流(TS)层错误检查(包括包丢失、PID不连续性等),同时滤除传输包的包头和 调整段,找出有效载荷,按一定次序连接,组合成F'ES流。

《烧结矿生产原理与工艺》期末考试卷

第一学期《烧结原理与工艺》期未试卷(A) (适用于沙钢烧结班) (答案附后面) 一、填空题:(每空 1 分,共 15 分) 1.烧结生产要求熔剂粒度:小于3mm部分的百分比应大于。2.烧结混合料中添加生石灰或消石灰以代替部分石灰石粉,可减少燃烧层的吸热量。 3.铁矿中的有害杂质是P、S、Pb、As、Cu、Zn和。 4.烧结矿按碱度可分为非自熔性、自熔性和性烧结矿。5.烧结常用的碱性熔剂有石灰石、生石灰、、白云石等。6.烧结生产使用的原料有、锰矿、熔剂、燃料等。 7.烧结点火使用的煤气有焦炉煤气、高炉煤气。 8.烧结使用的铁矿物有磁铁矿、、褐铁矿和菱铁矿。9.烧结料中配入燃料偏高会使烧结矿升高,同时恶化了烧结矿的还原性。 10.我国烧结厂一般是采用烧结机。 11.?氧化钙与铁矿石的化合程度同烧结温度、及矿石粒度都有关系。12.烧结机的有效面积计算,应该是台车抽风面的宽和 乘积。 13.烧结过程中热的主要来源为和固定炭燃烧。 14.二次混合的主要目的是以便改善烧结料层的透气性。15.水蒸汽的“露点”温度一般为℃。 二、选择题:(每题 1 分,共20 分) 1.烧结机每平方米有效面积( )生产的烧结矿数量为烧结机利用系数。 (A)每昼夜 (B)每小时 (C)每分钟 2.烧结常用的固体燃料有()。 (A)烟煤(B)无烟煤(C)焦煤 3.高碱度烧结矿的碱度一般指在( )。 (A)1.3 (B)1.5以上(C)2.0以上 4.烧结点火的目的在于将混合料中的煤或焦粉点燃向料层提供热量,借( )作用,继续烧结。 (A)高温 (B)抽风 (C)鼓风 5.烧结过程硫的去除主要条件是( )。 (A)高温 (B)低碱度 (C)高氧势 6.CaO·Fe2O3的熔化温度为( )。 (A)1205℃ (B)1216℃ (C)1150℃ 7.硫化物去硫反应为放热反应,硫酸盐去硫为( )反应。

光接收机的结构和原理

光接收机的结构和原理 2009-08-31 20:20:03| 分类:电子通信时代| 标签:|字号大中小订阅 在有线电视HFC网络中,光接收机通常位于光纤接点和有线电视的前端位置,它的主要功能是把光信号转变为RF信号,前面已经详细讲述了光探测器、光接收组件的原理及应用。光探测器是实现光/电转换的关键部件,其质量的优劣决定了光接收机的性能指标与档次,光接收组件是光探测器与前置放大器的组合,在光接收机中,无论是分离组件还是一体组件,该部分的成本比重都比较大,与光发射机的激光器一样,不仅决定了光接收机的性能指标,还将决定光接收机的价格。光接收的整机组成主要由光接收组件、功率放大模块及其附属功能电路组成,除光接收组件外,功率放大模块是光接收机的第二大核心元件。即使是采用相同的组件,由于采用不同档次、不同价位的放大模块组合,整机也会有显著不同。有线电视技术发展到今天,光接收机采用分离元件制作放大模块已不多见,基本上全采用集成一体化组件结构。该结构模块大多属于厚膜集成电路,它是用丝网印刷和烧结等工艺在同一陶瓷基片上制作无源网源,并在其上组装分立的半导体芯片或单片集成电路、放大三极管管芯等,另外再外加塑料密封,防止潮气、杂质的进入。 一、光接收机常用的放大模块介绍 能用于光接收机的模块有众多型号,排除品牌命名的差异,根据放大模块的增益划分有14dB、18dB、20dB、22dB、27dB等,用于单模块放大器的34dB的放大模块在光接收机中少有应用,当然也不排除低档光接收机应用的可能。根据放大模块具体放大电路结构的不同划分:有推挽放大模块、功率倍增放大模块两种,而根据放大元件工艺的不同,放大模块又分为硅放大工艺、砷化镓工艺两种,在光接收机中采用的模块的命名,一般以推挽和功率倍增为主要区分,同时附加增益的差异与器件工艺,如果不说是砷化镓工艺模块 则所说的放大模块一般都是指硅工艺。 1.推挽放大模块的原理及结构。在实用的放大电路中,三极管的集电极并非总有电流流过,根据集中极电流导通时间的长短,通常把放大器分成甲类、乙类、丙类等。在输入信号的整个周期中都有电流流过集电极的放大器称为甲类放大器;只有在输入信号的半个周期内有集中极电流的放大器称为乙类放大器;在小于输入信号半个周期内有集中极电流的放大器称为丙类放大器。在许多实用的放大电路中,为了提高放大效率通常都需要把工作点移到截止区,即采用半周导通的乙类工作状态,这时若仍采用一个晶体管,输出信号中将只出现一半波形,将发生严重的截止失真。为了解决这个问题,可采用两只特性完全相同的晶体管,使其中一只晶体管在正半周导通,另一晶体管在负半周导通,最后在负载上合成完整波形,这就是推 挽放大电路。下图是推挽放大电路的结构示意图: 输入信号经过高频传输变压器B1,反相加在晶体管VT1和VT2上,被放大后各自在半个周期内产生半个波,在变压器B2上反相叠加,重新合成完整波形输出,由于输出信号反相叠加,其中的直流分量和非线性失真中的偶次谐波互相抵消。降低了直流工作点,使变压器中流过电流减少,从而体积可以做得较小,进一步提高了放大器的输出功率和效率;更为重要的是,偶次谐波的抵消,减少了放大器的非线性失真,对提高有线电视系统的非线性失真指标具有重要意义。在实际应用中,通常采用两组推挽电路并接的方法,构成桥式结构,则每级推挽电路在负载上的直流电压可抵消,从而简化电路结构。在推挽电路中,两个极性相同晶体管的特性应尽可能一致,两个极性相反晶体管的特性应尽可能互补,才能最大限度的抵消输出信号中的偶次谐波失真,若在电电路中引入负反馈,非线性失真还可进一步减小。 下图是商用化模块常采用的电路结构。 该模块用了共射——共基极放大推挽输出,4个NPN型晶体管两两接成共射—共基极组合放大电路,它们再通过输入、输出变压器接成推挽电路。共射—共基电路的特点是:简单高效,在选定最佳e极电流的情况下,此电路能有效的减小集电极非线性及e—b结非线性。此电路采用低射极电阻和高并联电阻取得高增益,又由于采用了低噪声晶体管使模块的噪声系数降到了尽可能低的程度。总之该电路集中了共射—共基

GPS接收机工作原理与方法

GPS接收机工作原理与方法 组号:第组 成员:黄琨(组长)、孙明智、 李儒睿、彭柯均、张航辉班级:15级测绘工程一班 指导教师: 汤俊 华东交通大学土木建筑学院 2018年5月

GPS接收机主要是由GPS接收机天线单元,GPS接收机主机单元和电源单元三部分。GPS接收机作为用户测量系统,那么按gps接收机工作原理的性质和功能,可分为硬件部分和软件部分。 一、硬件部分 接收机主机由变频器、信号通道、微处理器、存储器及显示器组成,基本结构如下图 GPS接收机工作原理图一 1、变频器及中频放大器 经过GPS前置放大器的信号仍然很微弱,为了使接收机通道得到稳定的高增益,并且使L频段的射频信号变成低频信号,必须采用变频器。 2、信号通道 信号通道是GPS接收机的核心部分,GPS信号通道是硬软件结合的电路,不同类型的接收机其通道是不同的。GPS信号通道的作用有三,(1)搜索卫星,牵

引并跟踪卫星;(2)对广播电文数据信号实行解扩,解调出广播电文;(3)进行伪距测量、载波相位测量及多普勒频移测量。相关信号通道的电路原理图如下: GPS接收机工作原理图二 从卫星接收到的信号是扩频的调制信号,所以要经过解扩、解调才能得到导航电文,因此在相关通道电路中设有伪码相位跟踪环和载波相位跟踪环。 3、存储器 接收机内设有存储器或存储卡以存储卫星星历、卫星历书、接收机采集到的码相位伪距观测值、载波相位观测值及多普勒频移,目前GPS接收机都装有半导体存储器(简称内存),接收机内存数据可以通过数据口传到微机上,以便进行数据处理和数据保存。

4、微处理 微处理是GPS接收机工作的灵魂,GPS接收机工作都是在微机指令统一协同下进行的,其主要工作步骤为: ①、接收机开机后,立即指令各个通道进行自检,适时地在视屏显示窗内展示各自的自检结果,并测定、校正和存储各个通道的时延值。 ②、接收机对卫星进行捕捉跟踪后,根据跟踪环路所输出的数据码,解译出GPS卫星星历。当同时锁定4颗卫星时,将C/A码伪距观测值连同星历一起计算出测站的三维位置,并按照预置的位置数据更新率,不断更新(计算)点的坐标。 ③、用已测得的点位坐标和GPS卫星历书,计算所有在轨卫星的升降时间、方位和高度角,并为作业人员提供在视卫星数量及其工作状况,以便选用“健康”的且分布适宜的定位卫星,达到提高点位精度的目的。 ④、接收用户输入的信号,如测站名、测站号、天线高和气象参数等。 5、电源 GPS接收机的电源有随机配备的内置电池,一般为锂电池,另一种为外界电源,一般采用汽车电瓶或者随机配备的专用电源适配器。综上所述,GPS信号接收机的任务是:接收GPS卫星发射的信号,能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,并跟踪这些卫星的运行,获得必要的导航和定位信息及观测量;对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理,以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间,解译出GPS卫星所发送的导航电文,实时地计算出测站的三维位置,甚至三维速度和时间。 6、接收机的天线 天线由接收机天线和前置放大器两部分所组成,天线的主要功能是将GPS 卫星信号极微弱的电磁波能转化为相应的电流,而前置放大器则是对这种信号电流进行放大和变频处理。而接收机单元的主要功能是对经过放大和变频处理的信号电源进行跟踪、处理和测量。

光接收机的结构及原理

第三部分光接收机的结构及原理 在有线电视HFC网络中,光接收机通常位于光纤接点和有线电视的前端位置,它的主要功能是把光信号转变为RF信号,前面已经详细讲述了光探测器、光接收组件的原理及应用。光探测器是实现光/电转换的关键部件,其质量的优劣决定了光接收机的性能指标与档次,光接收组件是光探测器与前置放大器的组合,在光接收机中,无论是分离组件还是一体组件,该部分的成本比重都比较大,与光发射机的激光器一样,不仅决定了光接收机的性能指标,还将决定光接收机的价格。光接收的整机组成主要由光接收组件、功率放大模块及其附属功能电路组成,除光接收组件外,功率放大模块是光接收机的第二大核心元件。即使是采用相同的组件,由于采用不同档次、不同价位的放大模块组合,整机也会有显著不同。有线电视技术发展到今天,光接收机采用分离元件制作放大模块已不多见,基本上全采用集成一体化组件结构。该结构模块大多属于厚膜集成电路,它是用丝网印刷和烧结等工艺在同一陶瓷基片上制作无源网源,并在其上组装分立的半导体芯片或单片集成电路、放大三极管管芯等,另外再外加塑料密封,防止潮气、杂质的进入。 一、光接收机常用的放大模块介绍 能用于光接收机的模块有众多型号,排除品牌命名的差异,根据放大模块的增益划分有14dB、18dB、20dB、22dB、27dB等,用于单模块放大器的34dB的放大模块在光接收机中少有应用,当然也不排除低档光接收机应用的可能。根据放大模块具体放大电路结构的

不同划分:有推挽放大模块、功率倍增放大模块两种,而根据放大元件工艺的不同,放大模块又分为硅放大工艺、砷化镓工艺两种,在光接收机中采用的模块的命名,一般以推挽和功率倍增为主要区分,同时附加增益的差异与器件工艺,如果不说是砷化镓工艺模块则所说的放大模块一般都是指硅工艺。 1.推挽放大模块的原理及结构。在实用的放大电路中,三极管的集电极并非总有电流流过,根据集中极电流导通时间的长短,通常把放大器分成甲类、乙类、丙类等。在输入信号的整个周期中都有电流流过集电极的放大器称为甲类放大器;只有在输入信号的半个周期内有集中极电流的放大器称为乙类放大器;在小于输入信号半个周期内有集中极电流的放大器称为丙类放大器。在许多实用的放大电路中,为了提高放大效率通常都需要把工作点移到截止区,即采用半周导通的乙类工作状态,这时若仍采用一个晶体管,输出信号中将只出现一半波形,将发生严重的截止失真。为了解决这个问题,可采用两只特性完全相同的晶体管,使其中一只晶体管在正半周导通,另一晶体管在负半周导通,最后在负载上合成完整波形,这就是推挽放大电路。下图是推挽放大电路的结构示意图: 输入信号经过高频传输变压器B1,反相加在晶体管VT1和V T2上,被放大后各自在半个周期内产生半个波,在变压器B2上反相叠加,重新合成完整波形输出,由于输出信号反相叠加,其中的直流分量和非线性失真中的偶次谐波互相抵消。降低了直流工作点,使变压器中流过电流减少,从而体积可以做得较小,进一步提高了放大器

一烧结基本原理

一、烧结 (1)、烧结基本原理 烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。烧结对最终产品的性能起着决定性作用,因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的;相反,烧结前的工序中的某些缺陷,在一定的范围内可以通过烧结工艺的调整,例如适当改变温度,调节升降温时间与速度等而加以纠正。 烧结是粉末或粉末压坯,加热到低于其中基本成分的熔点温度,然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加。在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得具有所需物理,机械性能的制品或材料。烧结时,除了粉末颗粒联结外,还可能发生致密化,合金化,热处理,联接等作用。人们一般还把金属粉末烧结过程分类为:1、单相粉末(纯金属、古熔体或金属化合物)烧结;2、多相粉末(金属—金属或金属—非金属)固相烧结;3、多相粉末液相烧结;4、熔浸。 通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化:1、颗粒间开始联结; 2、颗粒间粘结颈长大; 3、孔隙通道的封闭; 4、孔隙球化; 5、孔隙收缩; 6、孔隙粗化。 上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表面扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。

(2)、烧结工艺 2-1、烧结的过程 粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段: 1、低温预烧阶段,在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除等。在PORITE微小铜、铁系轴承中,用R、B、O(Rapid Burning Off)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O 后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。 2、中温升温烧结阶段,在此阶段开始出现再结晶,首先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒界面形成烧结颈。 3、高温保温完成烧结阶段,此阶段是烧结得主要过程,如扩散和流动充分地进行和接近完成,形成大量闭孔,并继续缩小,使得孔隙尺寸和孔隙总数均有减少,烧结体密度明显增加 4、冷却阶段:实际的烧结过程,都是连续烧结,所以从烧结温度缓慢冷却一段时间然后快冷,到出炉量达到室温的过程,也是奥氏体分解和最终组

GPS接收机的结构和工作原理

GPS接收机的结构和工作原理 GPS接收机组成及工作原理第三节 GPS接收机的构成第四节注意事项第五节常见问题及解决方法第一节 GPS接收机的分类根据GPS用户的不同要求,所需的接收设备各异。随着GPS定位技术的迅速发展和应用领域的日益扩大,许多国家都在积极研制、开发适用于不同要求的GPS接收机及相应的数据处理软件。 1、按用途分可分为:(1)导航型接收机: ①车载型②航海型③航空型④星载型(2)测地型接收机 (3) 授时型接收机 2、按接收机的载波频率分类(或者说按接受机的卫星信号频率分类)(1)单频接收机(2)双频接收机 3、按接收机的通道数分类: (1)多通道接收机(2)序贯通道接收机(3)多路复用通道接收机 4、按工作原理分类: (1)码相关型接收机(2)平方型接收机(3)混合型接收机(4)干涉型接收机 5、按接收卫星系统分类(1)单星系统(2)双星系统(3)多星系统

6、按接收机的作业模式分类(1)静态接收机(2)动态接收机 7、按接收机的结构分类(1)分体式接收机(2)整体式接收机(3)手持式接收机目前生产GPS测量仪器的厂家有几家,产品有几百种,但拥有较为成熟产品的不外乎几家,在我国测绘市场占有份额较大的有Trimble、Leica、Ashtech、Javad (Topcon)、Thales(DSNP)加拿大诺瓦太(NoVAteL)等。我国的南方测绘仪器公司和中海达测绘仪器公司也已经有了自己的GPS 产品,北京、苏州光学仪器厂也已开始了GPS设备的研制与开发工作。Trimble公司是比较正统的美国GPS仪器制造厂家,整套系统从主机到数据链、从硬件到软件全部自行开发研制,较为典型的仪器为Trimble4700、5700、R 7、R7GNSS,5800、R 8、R8GNSS等型号。Trimble5700定位系统 TrimbleR7GNSS与R8GNSS徕卡(Leica)公司是全世界比较著名的测量仪器制造企业,较为典型的仪器为Leica SR-500系列,其产品以高品质、高稳定性著称。SR-500系列接收机基于徕卡革命性的信息净化技术(clear trak)上,它确保了最好的信号接收、卫星跟踪,防信号堵塞,缓解多路径效应。SR-500系列富有人性化的终端设计,以其超大显示屏幕保证了数据获取及接收机配置。L eica SR-530定位系统徕卡GS10与GS15Ashtech公司是Javad从Trimble公司退出以后创建的,曾号称是“站在巨人的肩上”,最新产品“轨

烧结过程地理论基础

烧结过程的理论基础 烧结就是将矿粉、熔剂和燃料,按一定比例进行配加,均匀的混合,借助燃料燃烧产生的高温,部分原料熔化或软化,发生一系列物理、化学反应,并形成一定量的液相,在冷却时相互粘结成块的过程。 一、烧结过程的基本原理 近代烧结生产是一种抽风烧结过程,将矿粉、燃料、熔剂等配以适量的水分,铺在烧结机的炉篦上,点火后用一定负压抽风,使烧结过程自上而下进行。通过大量的实验对正在烧结过程的台车进行断面分析,发现沿料层高度由上向下有五个带,分别为烧结矿带、燃烧带、预热带、干燥带和过湿带。 当前国外广泛采用带式抽风烧结,代表性的生产工艺流程如图3—1所示。 1、烧结五带的特征 (1)烧结矿带 在点燃后的烧结料中燃料燃烧放出大量热量的作用下,混合料熔融成液相,随着高负压抽风作用和燃烧层的下移,导致冷空气从烧结矿带通过,物料温度逐渐降低,熔融的液相被冷却凝固成网孔状的固体,这就是烧结矿带。 此带主要反应是液相凝结、矿物析晶、预热空气,此带表层强度较差,一般是返矿的主要来源。 (2)燃烧带 该带温度可达1350~1600度,此处混合料软化、熔融及液相生成,发生异常复杂的物理化学变化。该层厚度为15~50mm。此

高炉灰轧钢皮 (10~0mm ) 碎焦无烟煤 (25~0mm ) 石灰石白云石 (80~0mm ) 精矿富矿粉 (10~0mm )

图3—1 烧结生产一般工艺流程图 带对烧结产量及质量影响很大。该带过宽会影响料层透气性,导致产量低。该带过窄,烧结温度低,液相量不足,烧结矿粘结不好,导致烧结矿强度低。燃烧带宽窄主要受物料特性、燃料粒度及抽风量的影响。 (3)预热带 该带主要使下部料层加热到燃料的着火温度。一般温度为400~800度。 该带主要反应是烧结料中的结晶水及部分碳酸盐、硫酸盐分解,磁铁矿进行还原以及组分间的固相反应等。 (4)干燥带 烧结料的热废气从预热带进入下层,迅速将烧结料加热到100℃以上,因此该带主要是水分的激烈蒸发。 (5)过湿带 从烧结料点火开始,物料中的水分就开始转移到气流中去。含有水蒸气的废气经过料层冷却后,废气被冷却到露点温度,致使其中水蒸气冷凝,这部分烧结料中的水分含量超过了物料的原始水分,出现了过湿现象,这一区域成为过湿带。 该带严重影响了烧结料的透气性,破坏已造好混合料小球,最好的解决办法就是预热混合料。

无线通信接收机原理图设计

零中频接收方案具有高集成和低功耗的特点,但是对于本系统来说,由于接收到的基带信号采用的是不同于一般通信系统的双相间隔编码,对该码制的解调,如果采用软件处理会大大增加MCU的负担,占用很多的资源,并且影响系统的实时处理能力。因此,本系统采用了将I、Q两路信号首先自身相乘,转换为单极性信号,然后通过电压比较器与基准电压比较的方法完成信号的A/D转换。优化后的接收部分原理图如图1所示。 图1 接收设备系统原理图 接收部分的工作过程如下。 (1)电子标签接收到读写器发来的信号,获得能量后被激活,开始执行读写器的命令,并将返回的响应信息以反向散射调制方式发送至读写器的天线。 (2)天线接收信号后,由环形器将电子标签返回的信号传给90°相移功率分配器,将信号分成正交两路。这两路信号同时送到两个完全相同的解调电路进行处理:两路信号分别与两路正交的本振信号混频,混频后的信号经过放大器放大、滤波器滤波后再次放大,分别送往乘法器进行处理。乘法器对送来的解调信号进行自禾,使相对于虚地为负极性的脉冲信号翻转为正极性。 (3)两路解调电路分别处理后的信号经相加后再次放大,经电容耦合(去除直流分量)至电压比较器。 (4)电压比较器将放大后完整的解调信号电压与设定的基准电压比较后,还原成标签返回信号的基带信号,经过整形后送到编解码电路进行处理。 (5)编解码电路将接收到的基带信号进行解码并进行CRC校验,形成电子标签的卡号等信息,传给MCU 微控制器。 (6)MCU微控制器对接收到的电子标签卡号等信息进行处理。 在本部分电路中为保证解调电路的精确,还用放大器产生了精确的2.5V虚地电压,作为放大、乘法器等电路的中间电位(虚地)使用,从而保证了接收电路的稳定性。

接收机原理概述

接收机原理概述 1)接收机的功能: ?放大功能; ?匹配滤波功能:最大化信噪比,指滤波器的性能与信号的特性取得某种一致,使滤 波器输出端的信号瞬时功率与噪声平均功率的比值最大。 匹配滤波器对信号做的两种处理: 1)去掉信号相频函数中的任何非线性部分,因而在某一时刻可使信号中所有频率 分量都在输出端同相叠加而形成峰值。 2)按照信号的幅频特性对输入波形进行加权,以便最有效地接收信号能量而抑制 干扰的输出功率。即当信号与噪声同时进入滤波器时,它使信号成分在某一瞬 间出现尖峰值,而噪声成分受到抑制。 ?解调功能:去掉载频,恢复信号的信息。 图1功能框图 2)超外差接收机原理 图2功能框图 ?射频处理器:在回波频率上处理信号和干扰。滤除不想要的信号削弱非常强的信号放 大信号和干扰。低噪声特性(射频放大器内部的噪声决定了接收机输出的信噪比)。 ?混频器:与本振连接,将信号和干扰变到中频。在中频,可使滤波器和放大器匹配得更 精确,以满足需要。 ?中频放大器:放大和滤波(两个层面),有增益控制 ?解调器:将中频变换到基带频率。雷达包括三个类解调器:将中频变换到基带频率。 包括三个类型:包络检波、同步检波、I/Q 3)接收机参数和指标 ?灵敏度:接收微弱信号能力的重要参数,是接收机最核心的指标之一。在接收机带宽一

定的情况下,主要和噪声系数,调制特性函数等有关. ?动态范围:表示接收机能按预期进行工作的信号强度范围 ?接收机内部噪声:通常用噪声系数噪声温度、噪声因子等参数表示。 ?增益:接收机输出功率和输入功率之比。 ?镜像抑制:反映接收机对镜像信号干扰的抑制,是接收机设计中必须加以重点考虑的指 标。由于镜像信号经过混频器后的变频信号同样落在中频滤波器的通带内,对镜像信号的抑制就显得很有必要。抑制镜像信号方法一是使用镜像抑制滤波器提高频带的选择性,二是采用高中频,三是采用多次变频的方法。 ?带宽:在特定的增益容差内能同时放大两个或两个以上信号的频带。

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