前言：中文期刊网精心挑选了传统机械设计范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
传统机械设计范文1
液压机械传动控制系统是一种流体传动与控制技术有效结合的先进技术，其主要包括动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件[1]。该系统采用液体作为能量传动以及控制的有效介质，并由元件回路控制对能量进行传递。目前该系统已在诸多领域得到广泛应用，特别是机械设计制造领域已离不开液压机械传动控制系统的大量使用，其也促使机械设计制造领域的不断发展，因此研究液压机械传动控制系统在机械设计制造中的实际应用情况意义重大。
一、液压机械传动控制系统的优缺点
1.液压机械传动控制系统的优点
液压机械传动控制系统的优点可以归纳为以下4点：首先是功率高，液压机械传动控制系统主要由动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件等组成。与传统的液压传动和机械传动相比，这种系统的液压机械传动功率相对较大，同时这种系统引入了微电子技术，使得该系统的功能集成化程度高，可在较小空间内达到功率有效控制。其次是小型化，这是由于液压机械传动控制系统的各元件高度集成化的特点，使得该系统小型化、轻质化发展。同时由于系统内部各元件的相互协作性较好，也使得该系统可操作程度高，可针对不同的工作要求进行有效的液压机械传动。接下来是稳定性好。这种液压机械传动控制系统实际应用可将机械工作过程中产生的热量通过液压油流动传递，可有效降低系统温度，避免系统局部过热的情况，进而保证机械的使用稳定性。同时由于上述原因，该系统也可用于低速重载条件的液压机械传动。最后是自动换挡功能，为了使得操作人员根据相关要求对机械进行简便灵活操作，提高机械工作效率，可使用这种液压机械传动系统。该系统具有自动换挡功能，可根据实际工作条件和机械运行要求的不同进行有效的挡位自动调节，方便操作人员进行工作装置的操作，不要考虑挡位操作的问题，可降低机械工作中的操作失误概率，进而实现整体机械的工作效率。
2.液压机械传动控制系统的缺点
液压机械传动控制系统的缺点主要包括以下5个方面：首先是液压系统漏油问题，这是液压机械传动控制系统的重要缺点之一，其严重影响整个传动控制系统的稳定性和正确性。这种液压系统漏油问题使得液压机械传动的传动比率波动性大，达不到相关液压机械传动控制要求，严重影响液压传动系统的稳定运行和传动控制的正确性，该缺点也会对整个机械工作状态造成不利效果，使得机械工作效率低，同时由于这种原因，该系统不适宜长距离传动。其次是温度变化问题，通常系统内的温度变化会直接影响到系统的运动特性。这种液压机械运动控制系统对温度要求较高，当系统温度升高时，系统内的液体粘度发生变化，使得系统的运动特性也随之改变，进而影响机械的工作稳定性。因此该系统运行过程中应对温度变化进行重点监控，防止机械运行因温度变化造成的偏差问题。再次是故障的检查和排除难度大，液压机械传动控制系统的故障检查和排除工作量和难度较大。该系统正常运行时，液压元件运行产生的金属粉末容易引起机械设备故障问题，而系统外的粉尘的大量附着到机器设备上，也会对系统的运行稳定性造成严重影响。对于系统而言，这些金属粉末和粉尘通常是不可避免，其也增加了故障的检查和排除工作量和难度。最后是清扫工作，实际运行时，液压机械运动控制系统容易由于一些外界因素干扰，使得系统的稳定性和运行结果得不到保障，因此需要在系统实际运行前进行全面的清扫工作，尽可能的避免外界因素对系统的干扰。
二、液压机械传动控制系统在机械设计及制造中的具体应用
1.液压机械传动控制系统的应用特点
根据液压机械传动控制系统的高度集成化特点，其可有效满足不同行业对机械设计及制造的规模、功率、精度和工作效率的严格要求。而小型化、轻质化的特点也使得该系统可应用在不同施工环境和施工条件。在机械设计和制造领域，液压机械运动控制系统可以根据自身特点有效弥补传统传动系统的不足，同时该系统的大量应用可降低机械设计和制造的难度，提高机械制造精度和缩短制造周期。液压机械传动控制系统将自动化控制技术实际应用到机械设计和制造领域，其可加快机械设计和制造的自动化进程，同时自动化也是未来机械设计和制造的研究开发的重要方向[2]。这种应用可有效控制产品质量以及提高生产效率，实际满足机械产品的行业需求。目前液压机械传动控制系统也广泛应用在国防、农业、冶金和煤矿等众多行业。
2.液压传动无级变速器
机械设计制造中，可采用液压机械传动控制系统来实现对其速度的有效控制，也就是无级变速技术。一般而言，该液压系统正常运行需要使用变量泵以及定量马达。当系统工作时，通过发动机将动力分离，其中一部分顺着离合器传送给行星架，而另一部分则是经过液压系统到达太阳轮，这两部分动力通过差动轮系部分进行有效合成后，再通过差动轮系的齿圈对外输出。通常实际机械工作前需要断开离合器C1，同时闭合C2，使得发动机的全部动力进入液压系统，从而保证机械的正常启动。而机械实际工作时，离合器C1闭合而C2断开，采用控制系统将液压马达的转速降至0，此时发动机的所有动力通过机械系统进行有效传递，其可提高机械工作过程中的动力传递效率，并对系统马达转动方向进行合理调整，进而调节机械工作的输出速度，保证系统在不同速度下的正常运行，进而实现这个机械系统的无级变速。目前这个液压传动无级变速器已实际应用在装载机和推土机上，该装置运行效果良好，可大量应用在工程机械领域。
3.纯水液压机械传动控制系统
目前机械制造业领域中，纯水液压机械传动控制系统是液压传动技术的重要发展方向之一，该系统是科技进步和环境保护的结合产物，其是一种新型的液压传动技术，其采用纯水作为能量传动以及控制的有效介质，这是该系统的最大特点。与液压油相比，纯水价格便宜、制备简单以及来源广泛，可有效降低企业的运营成本，从而提升企业的经济效益。冶金、煤矿等特殊行业，对液压机械传动控制系统要求较高，常规的液压油泄漏容易引起火灾，这严重威胁着企业的安全运营，而纯水具有良好的阻燃性，可防止液压机械传动控制系统液压油泄漏引发的安全问题。与矿物型的液压油相比，纯水的压缩系数较低，使得纯水的压缩损失相对较少。同时常规液压机械传动控制系统的液压油泄漏问题，会对水体和土壤造成严重的污染，这也制约着冶金、煤矿等行业绿色化、可持续化发展，而采用纯水液压机械传动控制系统，其可造成的环境污染程度较低。
目前纯水液压机械传动控制系统已在一些行业得到实际应用，该系统污染小、成本低等特点符合我国相关行业环境保护要求，其也是常规液压机械传动控制系统的代替技术，因此纯水液压机械传动控制系统作为机械制造业领域中的热点研究对象，该系统的研究开发以及实际应用前景广阔。
三、液压机械传动控制系统实际应用存在的问题
液压机械传动控制系统采用的技术成熟度的不断提高，也促使着该系统在诸多领域得到广泛的应用，尤其是在机械设计制造领域，其不仅可以降低人工劳动强度，同时也可有效控制相应的企业运行成本。但是当前系统的实际应用还存在一些问题，其中较为突出的问题是当前我国液压机械传动控制系统使用的各种元件基本需从国外进口，如动力元件、液压元件、控制元件和液压辅助元件等[3]。与发达国际相比，我国制造的元件在强度和精度方面均较为落后，而系统正常运行时，系统需要这些元件的相互协作才能完成相关工作，因此这些元件的质量严重影响着整个液压机械传动控制系统的完善性和功能性。如这些元件的质量达不到相关要求，可能造成系统运行的不稳定和低功能性。因此为了实现液压机械传动控制系统在各领域的大规模应用，需要对液压机械传动控制系统的各种元件实现国产化，并通过国外技术引进和自主创新，保证相关元件的强度和精度达到系统要求，有效提升相关元件的功能性和适应性，优化和改善液压机械运动控制技术，实现液压机械运动控制系统运行的稳定性，从而带动机械设计制造领域和相关领域的深入发展。
传统机械设计范文2
关键词：模块；传动系统；机械；设计
1 引言
在机械传动系统中，大多都是由于若干种串联形成的展开式、同轴式的多级系统。对于较为常用的单级机械传动而言，传动的零件在设计工作中存在强度计算、公差查询及自动绘制等，这些都可以实现可视化语言的协同开发，来完成可视化机械设计。在机械传动系统中控制模块设计是通过模块化设计方法来完成的，将基础模块作为单级可视化的机械设计，并不断的进行机械传动系统控制的开发，这样便会提高常用机械传动系统控制的设计质量及效率。这种开发模式可以解决传动系统在总体设计上的问题。主要是对传动系统的方案问题进行正确的解决。在进行传动系统方案的设计时，方案对系统具有随机性问题，但如果利用人工判断，这样系统使用便会较为灵活。但会存在干预较多，人工的劳动量较大，有着较低的效率，在开发方面较为复杂。对机械传动系统进行开发有这样两个较为关键的因素，一个是要对用户所选择的传动系统方案进行准确有效的判断，这包括传动级数传动类型、传动比及传动效率，另一个是对传动方案所匹配的各个基础模块进行自动的交换问题。
2 机械传动系统控制模块设计
在对机械传动系统进行模块设计时，要采用正确的设计方法，对系统功能进行合理的划分，可以将其划分为主、从模块，并利用调用的顺序及深度，将其继续划分为四级模块，具体如图1所示。
图1 系统功能模块结构示意图
在进行控制模块的设计时，可以将主模块分为四个子模块，在进行子模块设计时，主要是体现用户输入工作机的工作参数，并进行电机类型和同步转速的选择，从而使得若干种传动选择，并将相应级数的传动方案进行组合。在进行各级传动的传动比及传动效率选择的时候，可以实现传动系统与原动机的确定，从而确定工作机之间的联轴器是否可以完成使用。并对用户进行理论总传动在误差范围之内的基础下，实现各级传动比的准确修改，并利用各级传动比、功率、转速浏览的允许，将二级模块与方案匹配的传动设计计算模块进行调用，从而实现自动地依次调用，使公差数据库查询模块与传动零件自动绘制模块能够依次进行调用。
3 控制模块设计开发平台及操作计算
对一级模块与二级模块中的单级传动设计计算模块，可以运用Visual Basic6.0来进行开发，二级模块中还存在数据库维护模块，这与三级模块共同利用Visual FoxPro6.0来进行开发。这些都是通过将模块进行编码翻译的过程，成为可执行文件。但对于四级模块，其是不能够进行编译过程，其绘图模块是利用Visual LISP开发，并保存为.lsp文件，来在AutoCAD平成运行过程。
在机械传动系统中控制模块操作关键技术方面，模块在保存为文件时，在运行顺序上存在于数据之间的传递。这些传递都是通过各个模块的接口程序来实现的，所以这便是系统在开发中的关键技术。
对“设计”子模块的接口程序设计，为了操作更为便利、带给我们更深刻的记忆力，可以采用这样一些措施。
（1）BasDeclare模块进行全局建立，并将5个全局数组及1个全局变量进行定义过程。
（2）将1个文本框对象及4个对象数组进行在主输入界面的设置。这主要分为两个步骤，一是将文本框对象txtJishu来为用户进行传动级数的提供，并再将级数存储在变量Jishu中。二是对框架对象数组framel，进行传动类型组合框架对象数组的安置，及传动比文本框对象数组textl和传动效率文本框对象组textX的安置。从而形成具体的关系对应。
（3）对jishu个框架对象数组中的元素可见
这是利用文本框对象txtJishu的改变事件过程，使得其中的framel个对象数组中元素都可见，但其他的元素则不可见。
（4）对用户的输入进行接收
利用命令按钮对象在Click事件的过程中，完成对用户选择的接收机各级传动类型名称、传动比及传动效率的输入过程。
在进行“设计”子模块的接口程序中，要将传动比修改界面中的使命按钮进行写入时，主要包括这样两个核心部分。一是对修改后的各级传动比要进行数组lduan（）的存入，二是对调用的数据进行逐级实现，并将数据进行传输。
4 结束语
机械传动系统控制模块的设计和操作可以采用可视化的多平台进行协同开发技术的利用，这样可以将不同的平台特长都能够发挥出来，更好的实现自动连续的机械传动总体设计、各级承载能力的计算以及公差数据库的查询和传动零件图的绘制。对于关键的开发技术要进行细节上的注意，并善于利用对象数组及变量数组，从而更好的实现程序模块间的正确调用及数据的传输。
参考文献
[1] 秦汝明. 计算机辅助机械设计[M]. 西安：西安电子科技大学出版社，2010.
传统机械设计范文3
关键词：泄漏同轴电缆，地铁隧道，链路计算，场强测量
Abstract: in this paper, the leakage coaxial cable transmission system characteristics, application places and leak coaxial cable structural features and main technical parameters were briefly introduced; And with a subway tunnel leakage cable transmission system design, for example, a detailed description of the link calculation and system design method, at last, this paper introduces the electromagnetic field of the free space of the field test method.
Keywords: leakage coaxial cable, the subway tunnel, link calculation, the field measurement
中图分类号： TM247 文献标识码：A 文章编号：
隧道、地铁、矿井、车站和地下停车场等都是空间狭窄的特殊通信区域，影响无线信号正常传输；此外，由于车体对信号的遮挡，车辆行驶速度快，导至隧道内的通信信号极差，产生通信盲区。采用泄漏同轴电缆分布覆盖解决方案，可以克服常规天线电磁场分布不均匀和频带窄等诸多弊病。泄漏同轴电缆还适用于金属框架结构的建筑物，或者信号需要被限制在一个比较小的范围（几米）内。信号覆盖范围可以被限定在一个特定的区域内，从而可以最大限度降低同频道干扰。
泄漏同轴电缆(Leaky Coaxial Cable)简称为“漏缆”。是一种可以安装在建筑物内及隧道内的无线覆盖设备，它可以解决在室外基站信号无法穿透建筑物的难题。
泄漏同轴电缆的结构与普通同轴电缆基本一致，由内导体、开有周期性槽孔的外导体和绝缘介质三部分组成，如图1所示。电磁波在泄漏同轴电缆中纵向传输的同时，还通过外导体槽孔向外界辐射电磁波；外界移动设备发射的电磁场也可通过外导体槽孔感应到泄漏电缆内，并传送到无线基站(BTS)的接收端。
当今，宽频泄漏电缆已经成为室内无线通讯系统的重要组成部分，包括第二代和第三代商业网络、紧急服务通讯网络、WLAN、WiMAX和移动电视等。
泄漏同轴电缆具有同轴电缆和天线的双重作用。与传统的直放站＋转发天线、馈电系统相比,泄漏电缆分布式天馈系统具有以下特点：
(1) 信号覆盖均匀，尤其适合地下停车场、隧道、矿井等狭小空间；泄漏电缆和传统天线辐射的电磁场分布相比，就像长日光灯管与电灯泡照明的亮度分布相比那样；如图2所示。
(2) 泄漏电缆是一种宽频带系统,其频段覆盖在45MHz－2GHz以上，适应现有各种无线通信体制，即可同时提供多种通信服务覆盖，例如可同时用于：CDMA800、SM900、GSM1800、WCDMA、1/4 1/2 7/8 1-1/4 1-5/8
WLAN等多种不同频段的无线通信系统；图1各种规格的泄漏电缆
(3) 在障碍物多的复杂空间环境下，泄漏电缆通信的信号稳定、性能优异；
(4) 泄漏电缆的始端与末端的场强差异较大；(5) 泄漏电缆价格较贵，但当多系统同时接入时可大大降低总体造价。
图2泄漏电缆与传统天线辐射电磁场分布比较
一. 泄漏电缆的主要技术特性
1.1泄漏电缆分类
根据信号泄漏机理，泄漏电缆可分为：耦合型、辐射型和分段型三种类型。
1. 耦合型泄漏电缆：
耦合型漏缆外导体上的槽孔间距远小于工作波长。电磁波通过槽孔衍射；外导体表面波的二次效应电流，在电缆周围激发出电磁场，电磁场能量以同心圆的方式扩散，它辐射的电磁能量是无方向性的，并随着距离的增加迅速减小。耦合型漏缆适合于宽频谱传输。典型的耦合型漏缆结构是外导体上有轧纹，纹上铣椭圆形孔。由于耦合型漏缆的传输频带宽，因此地铁专网无线通信系统一般都选用耦合型漏缆，在地铁里，一根漏缆可传输多路公网（GSM/CDMA等）信号。
耦合型泄漏电缆一般有两类，一类是耦合损耗小而线路损耗较大，另一类是耦合损耗大而线路损耗小，可根据不同情况和不同用途选取。
2.辐射型泄漏电缆：
辐射型漏缆的典型结构是在外导体上开着周期性变化的一字、八字形槽孔。槽孔间隔约等于1／2工作频率波长，槽孔结构使得在槽孔处的信号产生同相迭加，但只在相应波长的窄频段才会产生同相迭加效应，因此工作频带较窄。
辐射型漏缆电磁能量相对集中在槽孔方向，并与电缆轴心垂直，辐射能量有方向性，并且不会随距离的增加而迅速减小。耦合损耗在某一频段内保持稳定，适用于800－2200MHz频段。
3.分段型泄漏电缆：
分段型漏缆是每隔一定距离在外导体上开槽口(分段槽孔)，分段的距离使电缆的线路损耗在某一频带内最小，并可随着电缆线路损耗的增加而增加开口数量，即不断增加泄漏量，从而增加传输距离。
表1是耦合型漏缆和辐射型漏缆两种泄漏电缆特性的比较。
1.2泄漏电缆的主要技术参数
1. 频率范围：漏缆的工作频带宽度。通过不同的外导体开槽设计，可以使漏缆在不同的工作频带上获得优化。频率分段范围的规定：
L：70 300 MHz T：300 500 MHz C：800 1000 MHz
P：1700 2000 MHzU：2000 2300 MHz S：2300 2400 MHz
2. 耦合损耗Lc：耦合损耗Lc是漏泄电缆区别于普通同轴电缆的一个重要指标，它是指泄漏电缆内的传输功率Pt与自由空间接收到的信号功率Pr之比。是表征泄漏电缆与外界环境之间相互耦合程度的一个特征参数。
耦合损耗的定义和测量方法在 IEC61196-4和GB/Tl7737.4同轴通信电缆第4部分：辐射电缆分规范中有明确规定。
Lc＝10 lg(Pt/Pr)----------------------------------------------------------------- (1)
式中：
Lc――耦合损耗，单位dB；
Pt――漏泄电缆内的传输功率，W；
Pr――标准偶极子天线的接收功率，W。
式(1)表明，当泄漏电缆内传输同样大的功率Pt，自由空间获得的接收功率Pr越大时，耦合损耗Lc就越小；也就是说，耦合损耗Lc越小，自由空间获得的辐射能量越大。耦合损耗Lc与泄漏电缆外导体的槽孔设计和传输频率密切相关。
3. 传输损耗：传输衰减又称线路损耗或插入损耗，是指漏缆传输线路的线性损耗，以dB/100m表示。它随频率而变化，通常传输频率越高，漏缆的传输损耗越大。
4. 漏缆总损耗：漏缆总损耗是指传输损耗＋耦合损耗的总和。是链路设计的依据。
系统链路计算时，漏缆的总损耗不得超过系统允许的最大损耗。例如，如果系统允许的最大损耗的典型值为120dB，应扣除系统共用器、环境屏蔽和其他因素引起约15dB左右的衰减损耗，因此，漏缆的总损耗应不超过105dB。通常长度越短，漏缆总损耗也越小。
图3漏缆总损耗α=传输损耗+耦合损耗Lc
图3是两条尺寸相同，但耦合损耗不同的漏缆总损耗图。漏缆②的耦合损耗(实线)小于漏缆(虚线)①，于是漏缆②的传输衰减就会大于①。随着漏缆长度的增加，漏缆②的总损耗会超过漏缆①。
正常情况下的系统总损耗会随传输距离增加而增大，采用分段型可变衰耗泄漏电缆可显著地增加泄漏电缆的可用长度。
5. 实际环境中的系统总损耗在实际环境中（如隧道、建筑物或地下车库内），需考虑周围环境内导体的反射或界面的吸收损耗。可通过以下途径处理： 安装时使用使用图4所示的非金属支架，因为金属支架会影响漏缆内的驻波。图4泄漏电缆的非金属安装支架
保留15-17dB的衰减损耗储备。
泄漏电缆的安装位置对耦合损耗的影响很大。安装时，漏缆的轴线与墙壁或金属桥架应保持有20cm以上的距离。
不同开放空间的隧道或地下停车场、矿井等安装环境，会产生不同的多径效应，取决于隧道的形状、尺寸和材料等因素。
表2是耦合型泄漏电缆的主要技术特性；表3是辐射型泄漏电缆的主要技术特性；表4是分段型泄漏电缆的主要技术特性。
1.3 耦合损耗的测量
耦合损耗Lc源自电缆内的信号功率Pt与自由空间一个半波偶极子接收天线收到的信号功率Pr的比值：Lc=10lg(Pt/Pr)（单位dB）。依照国际电工技术委员会标准IEC 61196-4《同轴通讯电缆（第4部分:辐射电缆分规范）》和GB/T 17737.4介绍的自由空间测量方法如下：
测量时将一个半波偶极子天线与漏缆保持D＝2m，并沿漏缆方向移动。耦合损耗的采样值随测量位置的变化而变化。测量数据还与半波偶极子天线与漏缆的相互方位（正交、垂直或平行）有关。根据IEC 61196-4规定，耦合损耗值是空间测量数据的平均值。图5是耦合损耗的测试及计算图。
如果接收天线D的距离是6m，测得的耦合损耗会增大5dB(即信号电平减小5dB)。
图5耦合损耗的测试及计算图
Lc＝Pin－[PR(d)－(Pin－Pout)d]--------------------------------------(2)
在 IEC61196-4和GB/Tl7737.4标准中，泄漏电缆的长度至少要10倍于测量频率下的波长，同时为确保测量有效，在95%覆盖接收率时，每半波长需要进行10次测量，才能作为计算耦合损耗的依据。由于要求的测量点太多，因此耦合损耗的测量依靠人工是不可能实现的，必须借助计算机和自动测量系统耒完成。
由于某一处漏泄电缆内的传输功率等于电缆输入功率减去电缆输入端到该处的功率衰减，因此，局部漏缆的耦合损耗ac (z)计算公式如下：
ac(z)=Ne-（a×z）-Nr(z)-------------------------------------------------------------- (3)
式中：
ac (z) ：局部漏缆的耦合损耗，单位dB；
Ne ：漏缆输入端的电平，单位dBm；
Nr (z) ：测量天线处的接收电平，单位dBm；
a ： 漏缆的衰减常数(传输损耗)，单位dB/km；
z ： 漏缆输入端到接收天线的距离，单位km。
耦合损耗Lc可由ac50和ac95两个典型值来表征，
ac50(即50％覆盖率)耦合损耗：是指在50 %覆盖区测得的局部漏缆的耦合损耗平均值；
ac95(即95％覆盖率)耦合损耗：是指在95%覆盖区测得的局部漏缆的耦合损耗平均值。
ac50和ac95之间的差值，可以帮助系统设计员评估并计算连接的可用性。
二. 泄漏电缆传输系统的设计
由于漏泄同轴电缆能保证信号覆盖的连续性和均匀性，因此可以在任何地方、甚至存在电磁波干扰或没有电磁波的地方都可实现无线通信，例如：隧道、矿山、地铁、建筑大楼和大型复杂的地下停车场。
耦合型宽带泄漏同轴电缆可覆盖从900MHz的蜂窝系统到1900MHz的PCS (个人通讯服务) 服务，包括用于应急服务的超高频系统。这些系统可以通过组合器(合波器)或者交叉波段耦合器把信号合成到一根泄漏同轴电缆。能在同一根电缆上完成不同波段的各种服务。
在长达2～3公里的隧道中，应每隔一定距离安装一台双向放大器，把信号放大到合理的程度。原则是电缆信号下降20分贝时，放大器就应介入补偿20分贝的损耗。在装有蜂窝系统的大楼，楼顶天线与楼内放大器连接时，可以把接收信号电平放大25～30分贝。只要足以补偿路径损耗就行。
泄漏同轴电缆的耦合损耗设计一般选择在55～85分贝之间(与漏缆的槽孔参数有关)。对于狭长的隧道系统来说，无线电波在隧道中传播时具有隧道效应，信号传播是墙壁反
射与直射的结果，其中直射为主要分量。因此隧道本身也能帮助提高泄漏同轴电缆的耦合性能，所以耦合损耗设计一般选择为75～85分贝(即辐射量可小一些)，这样有利于增长漏缆的覆盖长度。
对于地下停车场和建筑楼宇内，漏泄同轴电缆的单向长度一般都较短，在50～100米之间，传输衰减(线路损耗)一般都不会大。因此泄漏同轴电缆的耦合损耗设计一般选择在55～65分贝之间(即辐射量可大一些)，让漏泄同轴电缆能尽量多的发射信号功率，并能穿透周围界面。
泄漏同轴电缆系统设计时需要考虑的主要因素有：耦合损耗、传输衰减(线路损耗)、系统总损耗、各种接插件及跳线的插损、环境影响、射频功放的输出功率、中继器的增益以及移动设备的最低工作电平。规格尺寸大的漏泄同轴电缆系统的传输损耗较小，可获得较长的覆盖长度。
2.1 系统设计步骤：
1. 确定移动终端设备参数：
由于移动终端的输出功率较低，因此一般以移动终端的发射功率来确定漏泄同轴电缆的最大覆盖长度。根据设备的最大输出功率电平（手机为2W）和系统要求的最低接收场强（典型值为85dBm～105dBm）确定系统允许的最大总损耗值αmax. 。
2. 选定漏泄同轴电缆的耦合损耗值Lc：
确定选定泄漏同轴电缆在指定工作频率上规定长度L所对应的传输衰减为α×L。
α为该漏泄同轴电缆的线路损耗(dB/100米)。从而可确定该漏泄同轴电缆的系统总损耗值αs=α×L＋Lc 。(α为线路损耗，dB/100米；L为漏缆长度，m ；Lc为耦合损耗，dB。)
3.根据工作环境应留出一定的损耗裕量M：
损耗裕量M涉及的因素一般有以下几点：
漏缆提供的耦合损耗数据为统计平均值，必须考虑其波动性；
按50％覆盖率的耦合损耗值设计时，需留出10dB的裕量；
按95％覆盖率的耦合损耗值设计时，需留出5dB的裕量；
应考虑跳线及接头的插损；
地铁系统车体的屏蔽作用和吸收损耗也要考虑，
上述各项的环境影响，根据经验M的推荐值为15dB到17dB；
4. 确定泄漏同轴电缆的最大覆盖距离：
因为系统允许的最大总损耗为：αmax. ＝αs ＋M＝α×L＋Lc＋M
则漏缆的最大覆盖距离L=(αmax.－Lc－M)÷α-------------------(4)
2.2 某地铁隧道泄漏电缆链路计算
地铁隧道长2800米，传输900MHz波段的GSM移动通信信号；系统覆盖要求：90%的车内覆盖电平应达到-85dBm。采用无线直放站作为GSM信号源。
1. 漏泄同轴电缆选用的依据
漏泄同轴电缆选用的依据是：使用频率、传输距离、传输衰减和耦合损耗。本方案选用HLHTAY-50-42 (1-5/8") 辐射型宽频带异型槽泄漏电缆，技术参数为：..
工作频率：900MHz
耦合损耗Lc：该电缆的50%覆盖率的耦合损耗为72dB，在保证90%覆盖概率时，耦合损耗增加9dB，即90%覆盖概率时的耦合损耗为72+9＝81dB。
标称传输衰减α为2.34dB/100m；
2. 移动终端技术参数
手机最大输出功率为2W（33dBm）
90%的车内覆盖电的接收电平为 -85 dBm
3.系统损耗裕量M
耦合损耗的波动裕量为5dB
跳线及接头损耗为2dB
车体影响为10dB
系统损耗裕量M ＝5 dB＋2 dB＋10 dB＝17 dB
4. 系统允许的最大总损耗值αmax.：
系统允许的最大总损耗值：αmax.＝手机发射功率(33 dBm )接收功率电平Pr（-85 dBm）＝118 dB
5. 计算漏缆最大长度：
漏缆最大长度 L＝(αmax.-Lc-M)÷α＝（118 dB－81 dB－17 dB）÷23.4 dB/km
＝0.879km ＝854米。
此结果说明在以上条件下，该种规格泄漏同轴电缆的最大覆盖距离为854米，由于地铁隧道长为2800米，，必须由四段700米泄漏同轴电缆组成，中间需用双向(收、发)中继放大器来完成全部覆盖距离。
6.计算泄漏电缆需要的输入功率Pt：
接收电平Pr＝Pt ―Lc－M－α；
则：Pt＝Pr ＋Lc＋M＋α----------------------------(5)
式中：
Pr：接收电平，-85dBm；
Lc：耦合损耗，81dB；
M：损耗裕量，17dB；
α：传输衰减＝2.34 dB/100m×700m＝16.38dB
Pt＝－85dBm＋81dB＋17dB＋16.38dB＝29.38 dBm (即1w)
考虑到需要抑制上行信号的噪声和抑制下行信号交互调制产生的噪声，实际需要的发射功率还需提高50％，即33 dBm。
如果需转发4路载波信号，4路载波信号用合波器合成一路输入到漏缆，4合1合波器的衰耗为8dB，则每路双向射频功放的功率输出应为33dBm＋8dB＝41 dBm(12w)。
(6) GSM信号源和第一个放大器之间允许的最大纵向衰减为：
LossLong＝33+85-17-81＝20dB。因此，第一个放大器的增益应为20-25dB。
2.3系统设计
图6是由四段700公尺泄漏电缆组成的双轨地铁隧道无线通信系统。宽带双向射频功率放大器的功率增益为25～30分贝。
系统设计还需考虑下面一些问题：
接地的考虑
馈线或漏缆的接地
接地点的选择
隧道的环境影响
产品手册的误差范围
垂直极化方式下的耦合损耗指标
直流阻断器的考虑
功分器选择
合波器/耦合器的选择
泄漏同轴电缆的终端匹配电阻。
三. 泄漏同轴电缆在自由空间电磁波场强的测量
场强是电磁场强度的简称，它是天线在空间某点的感应电信号大小，以表征该点的电磁场强度。单位为微伏/米(μv/m)。
3.1场强测量
接收天线与漏缆的相互方位有：水平、垂直和水平正交三种。场强的测量数据不仅与测量位置的电磁场强弱有关，还与接收方位有关，如果接收天线的方位与被测漏缆轴线平行，可获得最大的感应信号。如图7(C)所示。
图7接收天线的极化方向与漏缆相对的三种测量方位
场强一般可用射频（RF）有效值型电平表（电压表）来测量。图8是场强测量原理图。
当线路匹配良好时，仪表读取的电平值是仪表输入端口（一般50Ω或75Ω）所取得的射频电压Er（dBμv)。Er可用下式表示：
Er=E+Ga+20lgLe-Lf-6---------（6）
式中：
Er：仪表输入口读取的电平（dBμV）；
E；电场强度（dBμV/m）；
Ga：接收天线增益（dB）。
如果采用半波长偶极天线时Ga=0dB；图8 电场强度测量原理
Le：接收天线有效长度（λ/π）；
Lf：接收馈线损耗（dB）；
6：从终端值换算为开放口的校正值（dB）。
而电场强度E（dBμV/m）则可从（6）式求出，即：
E =Er-Ga-20lgLe+Lf+6------------------------------------(7)
举例说明：
测试频率：228.25MHz(λ=1.31m)
则20lgλ/π=20lg1.31/π≈-7.6dB；
接收天线为全向半波长偶极天线，Ga=0dB；Lf选用衰减10dB/100m型电缆，实用长度10m时的衰减为1dB；仪表指示电平为15dBμV。
将上列数据代入（7），即可求得：可求得：
场强E =Er-Ga-20lgle+Lf+6 =15-0-（-7.6）+1+6 =15+7.6+1+6 =29.6dBμV/m。
3.2场强仪
场强仪是由电平表和天线组成的仪器。场强仪的量值是以μV/m作单位。从原理上来说，电平表（或电压表）它量度的是仪表输入端口的压值，而场强仪所量度的是天线在自由空间中某一点感应的电压。
目前市面上的场强仪，是将电平表的技术指标与天线分开。如日本安立公司ML524场强仪主机就是按一个电平表给出技术指标，频率范围、灵敏度、电平测量范围、电平测试精度。天线MP534A、MP666A作为选件，按频段给出技术指标和天线增益。
国内无线领域常用的是南韩生产的PTK3201场强仪，它也是按电平表给出指标，频率范围0.1～2000MHz，灵敏度0.3mV等都是以仪器输入端口给出，有一根鞭装天线，没有天线系数，只能定性地测量信号场强的相对大小，如果要测定dBμV/m 场强，则要选配测量天线。
由此可见，电平表Er (以dBμV作单位)和场强仪E (以dBμV/m作单位)是有很大区别的。可用式(7)换算。请注意：Er(电平)和E(场强)是两个不相同的数值，不能互相替代。
场强仪，它与天线关系非常密切，如果要求一定的测量精度，那么从式（7）可知，它直接与天线增益Ga有关，再则与天线的工作频率范围有关，这是最起码的要求，因此不能随便找一根天线接在电平表上就行了。在实践中，这种天线称为测试天线，它有严格技术指标，如频率范围，天线增益以及阻抗、驻波比、波束的前后比等等。为适应它的频率范围，其形状大有区别，有鞭状天线，半波振子天线，对数周期天线，环行天线等。
3.3谱分析仪与场强仪
以前场强仪总是将天线配套供给。随着电子技术和电子测量技术的发展，特别是20世纪80年代以来，频谱分析仪的大量使用，传统的场强仪已越来越少，它的功能己被频谱仪代替。频谱仪本身就是测量频谱范围内的信号电平，如果在频谱仪上加上标准测试天线不就是可测量场强了吗！比较好的频谱仪，可以将天线系数存在机内，使用时直接显示场强数值μV/m。如安捷伦公司、安立公司的频谱仪大都有天线系数存储功能。
结束语：
在山区隧道和地铁、矿井等场合进行无线通信，无线电波传播会受到阻碍，尤其是短波和超短波受到的传输衰减更大。测试表明，一台在中等开阔地、有效通信距离为5千米的无线电台，放到矿井下或坑道里，它的有效通信距离只能为20来米。增大无线电台的发射功率固然可以增大通信距离，但通信效果并不明显。有专家作过试验，即使将无线电台的发射功率加大100倍，在矿井下或隧道中，它的传播距离也不过只能增加1/5罢了。何况，在矿井下是不允许随意增大发射功率的，不然容易因电火花引发爆炸事故。那么，在隧道、矿井内实现无线电通信，路在何方？经过科学家们的研究，终于找到了利用泄漏同轴电缆进行无线电通信的良方。泄漏电缆隧道无线通信覆盖系统主要得益在于：
(1) 可减少信号阴影和遮挡区域。在复杂的隧道中如果采用分布式天线，手机与某特定天线之间可能会受到遮挡，导致覆盖不好。
(2) 信号波动范围减少。与其它天线系统相比，隧道内信号覆盖连续、均匀。
(3) 可对多种服务同时提供覆盖。泄漏电缆本质上是一种宽带系统，多种不同的无线系统可以共享同一套泄漏电缆系统。
(4) 泄漏电缆覆盖设计是一项非常成熟的技术，其设计方案相对简单。
传统机械设计范文4
在当今世界，计算机技术的飞速发展，导致广告设计越来越机械化、模式化；而在激烈的市场经济竞争下，广告的持续发展必然要求设计家要突破各种常规，在注意信息传达功能的同时，更应该注重独特风格的发展，用富有创意的设计去打动消费者的心。于是人们发现，将情感融和到设计之中，广告会获得更易打动人心的力量。其原因在于，中国是一个具有五千年历史的文化古国，每个人在其成长的过程中都受到过传统文化的熏陶和感染，人们在传统文化中受到最为单纯、最为原始的温暖人性，因此，在广告设计作品中，如果能巧妙地运用中国传统文化，会使人倍感亲切、温馨、信任，从而在心灵上引起共鸣，激发消费者消费的欲望。现代广告设计只有真正引起消费者的情感共鸣，才能实现最佳的广告效果。
如何将中国传统文化融合到现代广告设计中去?其作用又有哪些?这自然不是简单的问题，对于传统文化我们是照搬照抄，还是将传统文化放置一边，不予理睬?笔者认为好的设计应着重于人与人、人与空间和人与自然的融合上，是对传统文化的再创造。而这种再创造是在理解的基础上，用现代的审美观对传统的一些元素加以改造、提炼和运用，使其更富有时代的特征：或者把传统的造型方法与表现形式运用到现代设计中来表达设计的理念，体现民族个性，这是对传统文化再创造的理解。中国传统文化对现代广告设计的融合作用究竟体现在哪些方面呢?
一、中国传统文化对现代广告设计构图的作用
所谓传统文化，是指中国几千年文化发展史中在特定的自然环境、经济形式、政治结构、意识形态的作用下形成、积累和流传下来，并且至今仍在影响着当今文化的“活”的中国古代文化，这些文化又包含了国画、剪纸、建筑、皮影、雕刻等等。而传统文化又与广告有着不解之缘，两者在构图上的融和关键在于广告设计中传统美学的审美性。之前我们说过；中国是一个历史文化古国，每个人都受到传统文化的熏陶，这必然导致我们对“美”的崇拜和追求观念不同与西方国家，形成具有中国传统文化独色的广告作品。因此，中国传统美学的审美性影响着广告设计作品中“美”的体现，也影响着中国传统文化的继承和发展。
我们都知道广告设计是属于“瞬间艺术”，人们驻足于前的时间短，视线集中的程度有限，要想在这苛刻的条件下给人留有印象，广告的设计就不能太过于复杂，必须要做到一目了然，简洁明确，使人在一瞬之间、一定距离外能看清楚所要宣传的事物。为了达到这个目的，广告的设计总是尽可能采取假定的设计手法，将不同时间、空间发生的活动组合在一起，并经常运用象征手法，启发人们的联想来吸引消费者。所以在广告构图中，要突出重点，就要删去次要的细节，甚至是背景。这种设计手法与国画处理构图的手法一致。例如：在国画构图中要求“以一当十”、“以少胜多”的精炼：或者“计白当黑”、“无画处皆成妙境”的简洁；“疏可走马，密不透风”的对比关系等。由此我们可以看出，在现代广告设计中，构图要概括集中，突出醒目地表达所要宣传的事物，表现物与物之间的内在联系，赋予画面更广泛的含义并使人们在有限的画面中能联想到更广阔的生活，感受到新的意义。我们只有将中国传统文化的精髓融合到现代广告设计的理念中去，才能使民族传统文化与现代广告设计真正的融为一体，从而增强广告设计的传播效率与文化艺术意蕴。另外，传统文化与现代广告设计的融和还可以有效增加广告的附加价值，传统文化由于自身特有的功能性和特殊的文化底蕴，本身就具有“满足人们精神需要”的价值，这种价值可以在现代广告设计中起到增强附加价值的作用。
二、中国传统文化对现代广告设计构思的作用
在现代广告设计中，我们在跟随西方现代设计潮流的时候，已不满足于纯粹跟随，开始对传统文化进行探索，并应用传统文化的构思方法来结合现代广告设计，体现中国传统文化的意蕴及自身的文化内涵，把握并创造出具有东方特色的广告设计作品。广告设计是一种“瞬间艺术”，好的广告作品不仅要让人“一目了然”，还要“一见倾心”，为它所吸引，留下深刻的印象。这就要求在广告设计中要具备精湛的构思。清代一位学者曾说过，一幅画“与其令人爱，不如使人思”，好的广告设计作品也是如此。它要让人联想、引起人的美好愿望、表现意境，就要有手段，我们称之为“意匠”。如：“独具匠心”指的就是别人没有想到的你想到了，这也是在广告设计中我们经常提到的一种构思方法。“意匠”具体说来就是选材(先取最精粹部分)、剪裁(去污存清)、夸张(强调形象的特征)、经营位置(构图)、表现(选项用恰当的技法)等，而这一切，恰恰是我国广告设计者最为常用的构思手段。
三、中国传统文化对现代广告设计内容的作用
传统文化是现代广告传播成功的基础，而现代广告传播则是因为传统文化的滋养才具备了强劲的精神发散效力，“越是民族的就越是世界的”这句话在一定程度上对于广告同样适用。中国传统文化源远流长，怎样在广告设计的内容上体现传统文化的精髓??这是我们值得深思的问题。笔者认为应从一个“意”字开始，广告设计内容上的意字，指的是传统文化所要表达的意蕴，也是意味深长之意。“意”是传统文化在内容设计上的关键，也适合于现代广告设计所提出的吉祥如意的设计理念，更符合中国人在广告设计上的要求。例如：脑白金的广告语“今年孝敬咱爸妈，送礼还送脑白金”、“今年过节不收礼，收礼还收脑白金”，就是利用了中国传统文化对“意”的理解。中国自古就有尊老爱幼、孝敬父母的传统美德，“脑白金”定位成一种礼品，并且是一种能带给人健康的礼品，极力宣传送礼更要送健康的“意”念。这个观念定位恰好顺应了中国的传统，为广大消费者所能接受，从而有效地树立了企业、品牌形象。整个广告根植于中华民族传统文化，是有强烈的现代气息，既符合了广告主的要求，又达到了准确的广告定位。
我国的传统文化具有很强的东方文化的表现风格，它能完美地将我国的传统文化融合到现代广告设计理念中去。这不仅仅是对中华艺术精神的继承，更是对中国传统文化走向世界的一种推广和弘扬。我们只有不断加深对传统文化的理解，将传统文化融和到现代广告设计中，才能对传统文化加以改造、提炼和运用，更好地利用它创造新的富有中国特色的现代广告设计理念。
传统机械设计范文5
（国家海洋技术中心，天津300112）
摘要：为解决在外场条件下不便于测试数传电台通信性能的问题，提出了便携式数传电台测试系统的设计思路。该系统由锂聚合物电池、电源管理模块、主控芯片、电台通信接口模块等部分组成，通过对系统主控芯片编程可为数传电台提供测试数据以满足要求。试验结果表明：该系统能够在外部无源的复杂环境中完成对多种性能数传电台的测试，具有便携性、实用性、工作稳定的特点。
关键词 ：数传电台测试；便携式系统；电池充电管理；串口通信
中图分类号：TN924?34 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）15?0005?03
收稿日期：2015?01?30
基金项目：国家海洋防灾减灾项目支持（2009?008）
0 引言
数传电台（Radio Modem），又可称为“无线数传电台”、“无线数传模块”，是指借助DSP技术和软件无线电技术实现的高性能专业数据传输电台。数传电台在无线通信系统中使用广泛，因此对其工作性能的测试十分重要，通常利用有线测试的方法获得电台的发射功率、灵敏度、二次和三次谐波功率等指标[1?2]，从测试结果对其性能加以评价；然后会根据电台发射功率、接收灵敏度、收发天线的方向图、极化匹配因子、电磁波自由空间损耗等因素，估算出电台有效的通信距离[3?4]，以此来评价电台在无线通信环境下的通信性能。
由于实际应用环境（如地形、建筑、遮挡物、供电不便等）复杂多变，仅根据理论计算评价电台的通信性能是不够且不具有说服力的，必须通过在现场选择合理的位置加以测试，从而确定电台实际可靠的通信距离。为了满足不同性能电台的测试要求，需设计能与多种电台相配合使用的便携式测试系统，以满足在各种复杂测试环境下的需要。
测试系统以大容量锂聚合物电池作为系统电源，在电源管理电路的控制下完成电池的充放电管理，并可为多种数传电台提供稳定可调的工作电压输出，系统具有剩余电量指示功能，并可及时对电池充电。系统上的主控芯片通过编程可为电台提供多种测试数据，具有标准的RS 232 接口，可与多种电台进行数据通信以满足测试要求。
1 系统总体构成
便携式测试系统由锂聚合物电池、电源管理模块、开关、主控芯片、电台通信接口模块等部分组成。选用锂聚合物电池是因其具有能量高、小型化、安全性好等特点[5]，其容量为10 000 mA·h，最大输出电流为2.1 A，可满足测试系统及较大功率电台的需要；电源管理模块完成锂电池充电、测试系统和电台供电等功能；系统通过主控芯片、开关、电台通信接口模块等部分完成对待测电台无线通信有效性和可靠性的测试，其组成框图如图1所示。
便携式测试系统与待测电台连接后，开启开关，系统运行并为电台提供适当的工作电压和电流，通过对系统上的主控芯片编程产生与待测电台相符合的测试数据，通过电台通信接口模块传给电台并由其发射出去，数据发送时会伴随指示灯的闪烁，发送完毕后系统电源自动关闭。
2 硬件设计
2.1 电源管理模块设计
2.1.1 锂聚合物电池充电管理电路设计
测试系统使用TI公司的BQ24702芯片对锂聚合物电池进行充电管理，该芯片是一款高集成度电池充电控制器，可通过动态功率管理功能最小化充电时间，具有0.4%的充电电压精度和4%的充电电流精度，适合对锂电池进行充电控制[6]，其电路连接如图2 所示。其中VREF引脚为芯片的5 V 参考电压输出，通过上拉电阻将ENABLE引脚置为高电平使芯片保持在工作状态，通过电阻分压的方式控制SRSET和BATSET引脚电压，从而设置电池的充电电流和电压，该设计中将二者分别设为2.5 A和5 V。R9 为25 mΩ精密电阻，通过SRP和SRN引脚对其两端电压进行检测从而控制电池充电电流达到设定值，通过BATP引脚检测电池的充电电压，达到设定值后电池充电电压保持不变而充电电流逐渐减小，当其减小到芯片内部设定的电流门限后停止充电[7]。电池的剩余电量通过4个发光二极管进行显示。
2.1.2 测试系统电源电路设计
测试系统使用锂聚合物电池提供的5 V 电压作为系统输入电压，由于各种电台正常工作时的供电电压各不相同，应设计具备输出电压可调且范围较宽的调节电路，这里使用NS公司的LM2621芯片，该芯片的输入电压范围为1.2~14 V，输出电压范围为1.24~14 V，最大可输出1 A的负载电流[8]，效率高达90%，充分满足本设计要求，其电路连接如图3所示。其中EN 引脚为芯片的使能端，由测试系统上的单片机和系统开关共同控制；通过调节与芯片FB引脚相连的可调电阻，可对输出电压进行调节，这里选用阻值为50 kΩ的多圈精密电位器，调节电位器R20 使管脚7的输出电压为6 V。为了满足测试系统上单片机和其他数字芯片的供电要求，选用NS公司的LM2937?3.3芯片，将LM2621芯片的输出电压作为其输入，从而获得稳定、低噪声的3.3 V电压输出。
2.2 系统开关设计
为了在测试系统进行数据发送时通信指示并节省设计空间，使用带有发光二极管的非自锁开关作为系统开关，通过对其自带的LED 进行控制实现发送数据时的闪烁效果，非自锁的方式允许测试系统在工作完毕后可自动关断电源。
测试系统的启动流程如下：系统电源芯片LM2621的使能端EN由两个光电耦合器的输出引脚共同控制，当开关按下后，一个光耦瞬间导通，LM2621因EN为高电平开始工作，系统上的单片机和数字芯片获得工作电压，单片机程序运行，通过其I/O口控制另一个光耦导通，EN因此继续保持高电平，当程序运行结束后关断该光耦从而关闭LM2621芯片，系统电源关闭。
2.3 主控芯片选型及设计
由于测试系统主要完成对外围芯片的控制和测试数据的生成，对于计算要求并不复杂，因此对主控芯片的运算处理能力要求不高；同时，由于测试系统的电池容量为10 000 mA·h，而系统在工作时所需时间也较短，因此对主控芯片的功耗要求也不高，但在软件开发过程中要求开发难度低，以缩短研发周期，经对比选型，最终选用Silicon Laboratories 公司的高性能微控制器C8051F310作为主控芯片。它具有与8051兼容的CIP?51微控制器内核，是完整的混合信号片上系统SoC芯片。其主要性能为：采用高速流水线结构（25 MIPS），70%的指令执行时间为1~2个时钟周期，具有16 KB可在系统编程flash和1 280 B SRAM，最多可达14个中断源等特点，以上性能完全满足本测试系统的设计需求。
2.4 电台通信接口模块设计
为了给待测电台供电并与其进行数据传输，测试系统应具备电台通信接口。使用单片机的I/O口、光电耦合器和MOSFET组成电台供电的控制逻辑。通常各种电台都具有RS 232 接口，测试系统上的单片机使用的是TTL 电平，选用MAXIMUM 公司生产的MAX3221 芯片完成二者间的电平转换，其电路原理框图如图4所示。
3 软件设计
为了保证测试系统的可靠运行且可维护性强，采用模块化编程完成程序设计，根据待测电台数据的需求对系统单片机程序进行编写，以生成测试数据源。采用Keil公司的Keil μVision4作为编程环境开发，程序设计语言采用C语言为主，汇编语言为辅的设计方案，汇编语言仅完成MCU寄存器的初始化，其程序流程图如图5所示，其中测试数据格式由待测电台的要求来确定。
4 系统测试结果及分析
对待测电台使用有线测试的方法获得其发射功率和接收灵敏度，选择带宽与电台相匹配的天线，根据电磁波的自由空间损耗公式、收发天线的方向图及增益等参数估算出电台的理论有效通信距离。在现场测试中，根据场地的要求尽可能将测试系统和其接收系统拉开距离，当受场地限制时，可在待测电台射频输出端加一定量的衰减起到拉远距离的效果。在进行试验前，对便携式测试系统进行高低温试验和8 h不间断工作试验，以确定其正常工作的环境温度范围和可靠的工作时间。
现选用三种不同的数传电台作为待测电台，经有线测量得知，其发射功率分别为9 dBm，15 dBm，27 dBm，接收灵敏度为-75 dBm，-84 dBm，-82 dBm，工作频率为160 MHz，433 MHz，915 MHz，工作电压分别为6 V，9 V，12 V，选择中心频率与其相匹配，带宽为20 MHz，增益为0 dB 的单极子全向天线作为发射和接收天线。使用直流12 V的电源适配器，对测试系统进行充电直至电量指示灯显示充电完成，调节3套测试系统的电台供电电压以满足要求。编写模拟测试数据，数据帧格式由测试系统标号、帧标号、模拟数据内容三部分组成[9?10]，每秒发送1帧数据。
选择遮挡相对较少的岸边作为测试环境，将测试系统放置于船上，将其接收系统放置于岸边高台处，开启测试系统与接收系统且船驶离岸，用频谱分析仪实时监测对应频率的数据发送状态并记录接收系统的结果，记录船的经纬度以用于测量船岸距离。船的航速为8 kn，数据连续发送40 min，船岸间距约为10 km时结束测试，结果如表1所示。三套测试系统在外场环境下均完成了对相应电台的测试。通过计算可知三种电台的理论通信距离分别为2.5 km，6 km，8 km，而实测通信距离均比理论值要近，这与电台自身性能、收发天线的驻波比、馈线损耗、环境噪声、空气中固态和液态颗粒物引起的传输损耗等因素有关。由此可见，使用便携式测试系统在外场验证对评估电台在实际应用环境下的通信性能是非常必要的，为全面评估电台的有效通信距离提供了保证。
5 结语
本文提出了便携式数传电台测试系统的设计思想并详细给出了硬件和软件的实现方案，最后选择海岸边作为实测场地对系统进行外场测试。结果表明：该测试系统能在外部无源的复杂环境中完成对多种数传电台无线通信性能的测试，具有便携性好、实用性高、工作稳定等特点。本设计对数传电台通信性能的实际检验方法起到一定的借鉴作用。
参考文献
[1] 闫复利.全双工无线数传电台[J].兵工自动化，2009，28（12）：29?31.
[2] 国家技术监督局.GB/T 16611?1996 数传电台通用规范[S].北京：国家技术监督局，1996.
[3] 王芳，扈胜超.超短波通信距离浅析[J].科技资讯，2013（18）：102?103.
[4] 孙长龙，姜艳.电磁波在大气波导环境下传播特性研究[J].现代雷达，2009，31（6）：8?11.
[5] 曹金亮，张春光，陈修强，等.锂聚合物电池的发展、应用及前景[J].电源技术，2014，38（1）：168?169.
[6] 曹志鹏，王建.便携式仪表锂电池充电管理和电量检测的实现[J].电子器件，2010，33（1）：97?100.
[7] Texas Instruments Corporation. BQ24702 datasheet [R]. USA：Texas Instruments Corporation，2005.
[8] Texas Instruments Corporation. LM2621 datasheet [R]. USA：Texas Instruments Corporation，2005.
[9] 尹德淳.C函数速查手册[M].北京：人民邮电出版社，2009.
[10] KERNIGHEN B，RITCH D M. The C programming language[M]. 2nd ed. New Jersey：Prentice Hall，1988.
作者简介：王心鹏（1983—），男，天津人，工学硕士，助理工程师。主要研究方向为无线通信、电路设计、嵌入式系统等。
传统机械设计范文6
作者简介：
>> 中国传统图案在现代包装设计中的运用 中国传统图形在现代商品包装设计中的运用 中国传统元素在现代包装设计中的运用 中国传统美学思想在产品包装设计中的应用研究 中国传统造园思想在现代庭院设计中的运用 中国传统包装设计中的元素分析 中国传统包装设计中的文化 论中国传统纹样在现代包装设计中的应用 浅谈中国传统文化元素在现代包装设计中的应用 论中国传统艺术元素在现代包装设计中的应用价值 浅析中国传统元素在现代包装设计中的应用 中国传统文化元素在现代包装设计中的应用 中国传统文化元素在现代包装设计中的应用分析 中国传统文化和情感在现代节日包装设计中的体现 现代包装设计中中国传统美术色彩的应用 中国传统图案在现代包装设计中的体现 现代包装设计中关于中国传统图形的应用 中国传统元素在包装设计中的运用 中国传统文化元素在茶叶包装设计中的运用 论中国传统元素在包装设计中的运用 常见问题解答 当前所在位置：l.
［3］蒋兰等.从可持续发展思想出发的竹材包装设计［J］.包装与设计，2006, (1)：102－103.
［4］杨庆中.挖掘中国传统和谐思想的当代价值［J］.北京青年工作研究，2006，（11）：9－10.
［5］孙勇才.天人合一：人与自然和谐的文化意涵［J］.东南大学学报（哲学社会科学版），2008，（6）：74.
［6］刘佳.消费社会工业产品价值的重新诠释［J］.艺术百家，2008，（1）：109-113.
