電子通信工程中的設備抗干擾措施探究

摘 要：目前，我國經(jīng)濟處于高速發(fā)展階段，隨著網(wǎng)絡信息時代的到來，越來越多的電子通信工程技術開始融入人們的生活。在電子通信工程影響力與日俱增的同時，其安全性成為了各界廣泛關注的問題。電子通信工程以電磁波為媒介，而電磁波在空間傳播時具有很強的開放性，因此電子通信工程中的設備面臨著嚴峻的安全問題。本文介紹了電子通信工程中常見的干擾因素，并對其中設備的抗干擾措施進行了研究，旨在為相關行業(yè)實際應用提供參考。

關鍵詞：電子設備；通信工程；抗干擾；解決措施

中圖分類號：TN973.3 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）18-0271-02

1 引 言

網(wǎng)絡信息技術的發(fā)展為我國電子通信工程帶來了機遇，同時也帶來了挑戰(zhàn)。電子通信工程的應用需要以電子通信設備為載體，在這種背景下，對干擾電子通信工程設備正常工作的因素進行深入分析研究，并采取有效措施提高設備的抗干擾能力，對進一步提高我國電子通信工程設備的質(zhì)量和可靠性有著重要意義。

2 電子通信工程中的干擾因素

2.1 設備雜波干擾

圖1為通信工程中諧波電壓的產(chǎn)生原理。設備在生產(chǎn)制造的過程中，由于生產(chǎn)條件的限制，不可避免地存在一些質(zhì)量問題，某些運行參數(shù)可能無法達到理論計算的要求，這就會導致設備在運行過程中，載波中含有一定量的諧波。此外，各類設備在使用過程中的放置位置不當，也會導致設備間產(chǎn)生一定的影響。這些設備在運行過程中產(chǎn)生的雜波會對電子通信工程中的設備產(chǎn)生一定的干擾。圖1為諧波對電子設備產(chǎn)生干擾的示意圖。

2.2 電磁干擾

電子通信工程設備間的信息傳播依靠特定的通信信道完成，信息在通信信道內(nèi)的傳播形式為電磁波，常用作通信信道的設備有電纜、天線等。信息在傳輸過程中，可能遇到各種電磁干擾源的影響，如雷電等；隨著電子通信工程的發(fā)展，電磁干擾源也越來越多，如微波、廣播、雷達、無線電視等。這些電磁干擾源都會在工作過程中發(fā)出各種電磁波，如果這些電磁波被電子通信工程設備接收到，就會影響這些設備的正常工作。電子通信工程中的電磁干擾原理及解決方案如圖2所示。

2.3 相鄰信道干擾

在電子通信工程中，如果不同的設備在通信時的通信信道頻段接近，可能會因為通頻帶有交叉而產(chǎn)生干擾，這種情況稱為相鄰信道干擾。一般說來，設備離信號基站距離越近，出現(xiàn)相鄰信道干擾的幾率越大，干擾強度也越大；反之，當電子設備離信基站的距離越遠，出現(xiàn)干擾的幾率越低，干擾強度越小。此外，在不同設備使用同一個轉(zhuǎn)發(fā)器的情況下，且上行傳輸功率較大時，可能對相鄰信道產(chǎn)生干擾，造成信號發(fā)送失敗或錯誤發(fā)送信號，造成較為嚴重的后果。

2.4 人為干擾

人為干擾主要是設備在各種人為操作下受到外界因素的干擾。這種對電子通信工程設備進行干擾的方法通常在軍事戰(zhàn)爭領域當中應用較多。常見的人為電子通信工程干擾模式為部分頻段、全頻段以及單頻段的干擾模式等。

3 電子通信工程中的設備抗干擾技術

3.1 多天線波束技術

多天線波束技術是電子通信工程中應用最廣泛的技術之一，是最早利用物理層特征使用空域位置信息進行安全傳輸?shù)募夹g。在理想信道條件下，利用物理層安全波束形成方法來提高設備的抗干擾能力，目前有三種波束形成方法，分別適用于不同的無線環(huán)境。這種技術可以確保信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性，對電子通信工程中的設備抗干擾能力有著重要作用。

3.2 跳頻技術

傳統(tǒng)的電子設備在進行通訊時，其無線電發(fā)射頻率往往是固定不變的，這樣的設備整體抗干擾能力較弱。跳頻技術就是將傳統(tǒng)的固定無線電發(fā)射頻率改為不斷變化的發(fā)射頻率，在通訊時按一定的跳頻速度在預設的幾個頻率值之間變化。跳頻技術的應用可以讓電子通信工程設備擁有較強的抗干擾能力，跳頻技術依靠不斷跳變的頻率達到拓展載波頻譜的效果。頻率的跳速越快、調(diào)頻帶寬越寬，設備的抗干擾能力就越強。

3.3 人工噪聲技術

人工噪聲技術也是電子通信工程中常用的抗干擾技術，能夠有效地保證合法用戶的正常通信。人工噪聲的方法可以運用到多種物理場景中，比如常見的MISO系統(tǒng)、MIMO系統(tǒng)、中繼系統(tǒng)、協(xié)作系統(tǒng)等。人工噪聲技術采用隨機加權的方法，通過發(fā)送天線陣列來發(fā)送保密信號。該方法能夠使發(fā)送信號的相位與功率具備很強的隨機性，保障電子通信工程設備的安全、可靠通信。

3.4 擴頻技術

在傳統(tǒng)的通信信道中，傳輸信息所用的帶寬與信息本身的帶寬相等，這樣可以節(jié)約帶寬成本，但也降低了信息傳輸過程的抗干擾能力。擴頻技術的原理是擴大傳輸信息所用的帶寬，所傳輸?shù)男畔⒅徽既繋挼囊徊糠?，這樣可以有效地將通信信息隱藏在周圍噪聲中，減小信息傳輸過程中受到的各種干擾。

3.5 設備接地技術

對電子通信工程設備進行有效接地是一種很好的抗干擾措施。我國通信領域中，接地技術的種類繁多，每種接地方式有其各自的特點，能夠適應不同的情況。在實際操作時，應根據(jù)電子通信工程設備的實際情況選取合適的接地方式。例如，在對接地操作進行系統(tǒng)分析時，應著重考察接地設備與電子通信工程系統(tǒng)的兼容性，確保二者契合度，防止接地裝置失靈的現(xiàn)象發(fā)生。在完成對接地系統(tǒng)的分析后，需要實地對接地裝置進行布置，這時應著重考察各類空間位置關系，根據(jù)傳輸信號的特點對接地裝置各項參數(shù)進行計算。

4 電子通信工程中的設備抗干擾案例

為了確保電子通信工程中的設備通訊可靠性、安全性，需要采取合適措施增強設備的抗干擾能力。本文以某通訊工程中的抗干擾措施為例，介紹各種抗干擾措施在工程實際中的應用，供相關單位及人員參考。

4.1 設備接地技術的應用

在所有抗干擾措施中，設備接地技術是應用最廣泛的技術，其效果在工程實踐中得到了充分的驗證，因此，在該通信工程設計過程中著重考慮了設備接地技術的應用。

在實際布置接地線時，應重點關注接地線的長度，接地線的長度與信號的波長有密不可分的聯(lián)系，根據(jù)相關規(guī)定，接地線長度應大于信號波長的1/4，且不能為信號波長1/4的奇數(shù)倍，這是由于當接地線長度為上述值時，接地線對電磁波信號的波阻抗將為極小值，接地線的實際作用相當于天線，不但不能減小設備干擾，甚至會降低設備的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。

該通信工程中，所用信號波頻率為2335MHz，根據(jù)相關規(guī)定，接地線最小長度應為3.21cm，經(jīng)過仔細論證，為使接地線作用最大化，在實際布置時選擇接地線長度為25.68cm。

除了對接地線的長度進行確定外，在實際操作中，為了避免環(huán)路電流對設備的干擾，該系統(tǒng)還對電路系統(tǒng)整體情況進行了詳細分析驗證；為了避免接地線中的電感對設備運行產(chǎn)生干擾，對接地線本身的阻抗進行了限制，要求接地電阻不大于3Ω；該系統(tǒng)選用的接地方式為多點接地，這種接地方式可以有效減小接地阻抗，但因接地點數(shù)目增加，使系統(tǒng)中環(huán)路形成概率升高，為了避免該情況對設備的干擾，該系統(tǒng)對接地點的位置、數(shù)目進行了嚴格控制，盡可能減小對設備的干擾。

4.2 其他抗干擾措施

為了增強設備抗干擾能力，在該通信工程中的適當位置安裝了避雷器，防止雷電干擾；設立了巡視小組，定期對各類設備進行檢查維護工作；對整個系統(tǒng)的布線工作進行了整體規(guī)定，并對精度提出了具體要求。

5 結(jié)束語

電子通信工程設備在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活中應用范圍不斷擴大，因此對設備抗干擾措施的研究顯得尤為重要。相關研究人員應不斷提高現(xiàn)有技術水平，盡可能提高各類電子設備的抗干擾能力，為我國通信事業(yè)的發(fā)展貢獻力量。

參考文獻

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收稿日期：2018-5-23