鐵路通信信號(hào)產(chǎn)品的電磁兼容檢測(cè)技術(shù)

安明

摘要：在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的背景下，交通受到更多人的關(guān)注，這就使得我國(guó)的鐵路交通建設(shè)越來(lái)越塊，地位也變得無(wú)可動(dòng)搖。鐵路交通的快捷、舒適的環(huán)境給人們帶來(lái)了良好的體驗(yàn)，給人們的安全提供了保障。鐵路信號(hào)系統(tǒng)在交通運(yùn)輸中有著不可忽視的影響，同時(shí)也在很大程度上為鐵路交通運(yùn)輸?shù)陌踩⒏咝峁┝吮Ｕ?，這篇文章對(duì)鐵路通信信號(hào)產(chǎn)品的電磁兼容性概念進(jìn)行深入了研究，并對(duì)鐵路信號(hào)產(chǎn)品的電磁兼容性檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：鐵路交通運(yùn)輸；鐵路通信信號(hào)產(chǎn)品；產(chǎn)品電磁兼容；檢測(cè)技術(shù)

引言：

在鐵路交通運(yùn)輸系統(tǒng)越來(lái)越完善的背景下，信號(hào)系統(tǒng)在鐵路運(yùn)輸中的作用也越來(lái)越突出，現(xiàn)如今的信號(hào)系統(tǒng)已將數(shù)字技術(shù)和智能技術(shù)有機(jī)結(jié)合，順應(yīng)時(shí)代的潮流逐步走向自動(dòng)化。由于鐵路信號(hào)系統(tǒng)使用了諸多前沿技術(shù)，使得鐵路信號(hào)系統(tǒng)的電磁環(huán)境變得較為復(fù)雜，電磁兼容問(wèn)題也越來(lái)越突出。如今，人們通過(guò)對(duì)通信信號(hào)產(chǎn)品的電磁兼容性進(jìn)行深入的探索和研究，為鐵路通信產(chǎn)品的電磁兼容性檢測(cè)也制定了相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)檢測(cè)，在很大程度上提高了鐵路交通運(yùn)輸?shù)陌踩院透咝浴?/p>

一、電磁兼容技術(shù)介紹

電磁兼容是指在電子環(huán)境中通信設(shè)備能對(duì)通信系統(tǒng)的工作產(chǎn)生嚴(yán)重的電磁影響。由于通信信號(hào)使用的前沿的通信技術(shù)，這也叫造成了電磁環(huán)境中的電磁兼容設(shè)計(jì)過(guò)程變得復(fù)雜多變，要求設(shè)計(jì)人員要不斷地進(jìn)行理論研究和實(shí)踐論證，為了確保能對(duì)通信設(shè)備的電磁兼容性進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)，最簡(jiǎn)單的方法就是對(duì)通信設(shè)備的電磁兼容性進(jìn)行科學(xué)的檢測(cè)。電磁兼容也具有一定的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的方法能夠及時(shí)的反映出通信系統(tǒng)的電磁兼容性和電磁兼容能力，只有掌握了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試的差異才能對(duì)測(cè)試的要點(diǎn)進(jìn)行掌握，才能夠更加準(zhǔn)確的了解通訊信號(hào)產(chǎn)品的電磁兼容性以及它的檢測(cè)技術(shù)。

二、標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)

對(duì)于鐵路運(yùn)輸通信產(chǎn)品的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)和通用標(biāo)準(zhǔn)之別。

（一）基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)

基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象主要是檢測(cè)的現(xiàn)象、環(huán)境和檢測(cè)使用的方法、工具等，通過(guò)對(duì)這些具體對(duì)象的介紹，得出相應(yīng)的定理，但是往往和具體的產(chǎn)品沒(méi)有太大關(guān)系?；A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)只能給出有關(guān)的限值，不能對(duì)產(chǎn)品的性能做出一定的判斷，只適合一些電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，《電磁兼容術(shù)語(yǔ)》《無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)整》《無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備規(guī)范和測(cè)量方法》等這幾種測(cè)量方法和準(zhǔn)則就是鐵路運(yùn)輸通信產(chǎn)品電磁兼容檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)所包含的主要內(nèi)容和準(zhǔn)則。

（二）通用標(biāo)準(zhǔn)

通用標(biāo)準(zhǔn)主要用來(lái)對(duì)檢測(cè)環(huán)境中的所有產(chǎn)品進(jìn)行基礎(chǔ)的電磁兼容條件限制，所有的通用環(huán)境中的產(chǎn)品都必須與通用標(biāo)準(zhǔn)相吻合，必須符合這種標(biāo)準(zhǔn)含有的條件，這種通用標(biāo)準(zhǔn)的要求和檢測(cè)的方法能夠在具體的項(xiàng)目中得到體現(xiàn)。它可以為一些基本的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)提供準(zhǔn)則，為相關(guān)的檢測(cè)提供方法指導(dǎo)。

在對(duì)電磁的兼容性進(jìn)行科學(xué)檢測(cè)的過(guò)程中，場(chǎng)地環(huán)境對(duì)鐵路運(yùn)輸通信產(chǎn)品檢測(cè)的結(jié)果有著重要的影響，這就要求在檢測(cè)過(guò)程中要對(duì)檢測(cè)場(chǎng)地進(jìn)行科學(xué)合理選擇。不同的檢測(cè)場(chǎng)地會(huì)產(chǎn)生不同的電波直射和反射，而且也會(huì)導(dǎo)致空中接受點(diǎn)的不同。在對(duì)電磁兼容性進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，應(yīng)該選擇較為開(kāi)闊的場(chǎng)地，盡量選擇受外界干擾小的場(chǎng)地，其中還要從以下提到的幾個(gè)方面進(jìn)行考慮：要減少場(chǎng)地周?chē)ㄖ锎嬖诘默F(xiàn)象，場(chǎng)地要盡量開(kāi)闊平整；場(chǎng)地的導(dǎo)電率要高度均勻，在選擇過(guò)程中要盡量選擇橢圓形的場(chǎng)地，其中場(chǎng)地的長(zhǎng)度要大于這個(gè)橢圓焦點(diǎn)之間距離的2倍左右，寬度大約要大于橢圓焦點(diǎn)之間距離的1.73倍。

三、實(shí)地測(cè)試

標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)要以產(chǎn)品的特點(diǎn)為依據(jù)，要根據(jù)檢測(cè)的特點(diǎn)應(yīng)用到通信系統(tǒng)中對(duì)通信系統(tǒng)的設(shè)備和基礎(chǔ)的零部件進(jìn)行有關(guān)的檢測(cè)。然而，這種檢測(cè)也有一定的局限性，它的局限性主要包含了以下幾個(gè)方面： （1） 標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)只是對(duì)通信的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，不能科學(xué)的體現(xiàn)通信系統(tǒng)組合過(guò)程中電磁的兼容性，而且并沒(méi)有考慮到通信系統(tǒng)中外部環(huán)境對(duì)其整體的影響作用，因此這樣的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)并沒(méi)有突出的代表性。（2）在檢測(cè)的過(guò)程中往往受到標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的時(shí)間、空間和場(chǎng)地環(huán)境的限制，這也就為通信系統(tǒng)的局部設(shè)備不能對(duì)系統(tǒng)的工作模式進(jìn)行有效反饋奠定了基礎(chǔ)。（3） 在檢測(cè)過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地采用的電源應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地中要求的電源，它的阻抗能力要能滿足標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的要求，要與實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的設(shè)備相匹配，只是這種方法并不能對(duì)通信設(shè)備的具體阻抗性質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的測(cè)量。

四、近場(chǎng)抗飽和測(cè)試技術(shù)

在對(duì)電磁兼容性進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的過(guò)程中，需要注意相關(guān)問(wèn)題，例如在對(duì)通信系統(tǒng)中大信號(hào)的電磁進(jìn)行檢測(cè)時(shí)通常要盡量使用發(fā)射功率較大的電臺(tái)，這主要是因?yàn)闇y(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的距離較近，在這樣的限制下頻譜儀往往會(huì)出現(xiàn)過(guò)度飽和與失真的現(xiàn)象，且頻譜儀過(guò)度飽和現(xiàn)象在一定程度上會(huì)對(duì)檢測(cè)的結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響。頻譜儀出現(xiàn)飽和與失真現(xiàn)象的原因有以下幾個(gè)方面的體現(xiàn)：（1） 頻譜儀的動(dòng)態(tài)范圍不能達(dá)到實(shí)際測(cè)量信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，這對(duì)實(shí)際測(cè)量信號(hào)的有效測(cè)量造成了阻礙，使得實(shí)際測(cè)試缺乏真實(shí)性，頻譜儀飽和的問(wèn)題； （2） 在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量的過(guò)程中信號(hào)的功率和頻譜儀不能有機(jī)對(duì)應(yīng)，這種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的誤差，造成了頻譜儀非線性失真區(qū)的出現(xiàn)，最終造成檢測(cè)結(jié)果的非線性失真。

因此，在檢測(cè)的過(guò)程中必須對(duì)場(chǎng)地的抗飽和測(cè)試技術(shù)開(kāi)展研究，采用一系列技術(shù)措施來(lái)避免飽和現(xiàn)象的產(chǎn)生，通過(guò)這種方式來(lái)最大程度上減少飽和現(xiàn)象對(duì)鐵路運(yùn)輸通信產(chǎn)品電磁兼容性檢測(cè)結(jié)果的影響。這其中也可以通過(guò)調(diào)節(jié)衰減器來(lái)防止大信號(hào)進(jìn)入頻譜儀，能讓頻譜儀的飽和現(xiàn)象逐漸減少，由于在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試過(guò)程中減衰器能夠防止大信號(hào)進(jìn)入頻譜儀，也會(huì)讓頻譜儀的正常信號(hào)被削弱，間接導(dǎo)致了信號(hào)在頻譜儀中被忽略，不能正確反映出產(chǎn)品兼容性檢測(cè)的結(jié)果。這一問(wèn)題可通過(guò)對(duì)中心頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)帶阻濾波器來(lái)解決。這樣就可以在檢測(cè)過(guò)程中，讓濾波器的中心頻率調(diào)至與電臺(tái)發(fā)射頻率相同來(lái)阻止大信號(hào)進(jìn)入的同時(shí)還可以接收到正常信號(hào)。

五、鐵路運(yùn)輸通信產(chǎn)品電磁兼容的有關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目以及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和要求

在鐵路運(yùn)輸通信產(chǎn)品電磁兼容的有關(guān)檢測(cè)中，電磁的輻射騷擾、傳導(dǎo)騷擾、靜電放電抗擾度、工頻磁場(chǎng)抗擾度、電壓的暫時(shí)升降、電源以及電壓的瞬時(shí)變化、浪涌的抗干擾程度、電快速瞬變脈沖群抗擾度、電源過(guò)電壓的頻率等都是鐵路運(yùn)輸通信產(chǎn)品電磁兼容性檢測(cè)項(xiàng)目所包含的主要種類(lèi)，它們成為了電磁兼容檢測(cè)項(xiàng)目的重要組成部分。

六、電磁兼容檢測(cè)的注意事項(xiàng)

電磁兼容性在鐵路運(yùn)輸通信產(chǎn)品的運(yùn)行過(guò)程中起到了至關(guān)重要的作用，通信產(chǎn)品兼容性的好壞對(duì)通信系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行起到了間接的決定性作用。在進(jìn)行電磁兼容檢測(cè)時(shí)需要注意以下方面的問(wèn)題：（1）電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的結(jié)果容易受到很多因素的影響，檢測(cè)結(jié)果之間的比較存在一定困難；（2）電磁兼容技術(shù)的飛速發(fā)展讓現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的頻率范圍在一定程度上得到了擴(kuò)大，這就對(duì)電磁兼容的實(shí)地測(cè)試的實(shí)驗(yàn)級(jí)別有了更高的要求，對(duì)實(shí)驗(yàn)方法也有明顯限制。

七、結(jié)束語(yǔ)

在電子技術(shù)快速發(fā)展的時(shí)代，各類(lèi)電子產(chǎn)品迅速出現(xiàn)，導(dǎo)致電磁環(huán)境的復(fù)雜多樣，隨之產(chǎn)生了嚴(yán)重問(wèn)題。鐵路通信信號(hào)產(chǎn)品的電磁兼容性檢測(cè)在鐵路運(yùn)輸中變得尤為重要，在鐵路運(yùn)輸過(guò)程中只有提高通信系統(tǒng)的電磁兼容性控制，才能對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?、高效起到突出作用，在很大程度上提高鐵路運(yùn)輸?shù)男?，為鐵路運(yùn)輸?shù)目焖侔l(fā)展提供動(dòng)力支撐。

參考文獻(xiàn)

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