電子通信工程中設(shè)備抗干擾的措施探討

鄭曉莉

遼寧省盤錦市城鄉(xiāng)建設(shè)事業(yè)發(fā)展服務(wù)中心人防指揮中心 遼寧 盤錦 124010

1 設(shè)備抗干擾概述

受到電子設(shè)備的工作原理和數(shù)據(jù)傳輸方式影響,設(shè)備之間的連接方式及傳輸信號的類型都會對其運行的狀態(tài)、工作效率及數(shù)據(jù)安全性產(chǎn)生關(guān)聯(lián)作用。為此,從信息安全及設(shè)備穩(wěn)定性要求的角度考慮,需要對電子設(shè)備的通訊渠道和連接方式給予重點關(guān)注。通常來說,在電子通信工程相關(guān)設(shè)備未加載電壓時,其處于絕對安全狀態(tài)。而當加載電壓進行工作時,由于信號源會在地線系統(tǒng)中產(chǎn)生定向回流,再加上阻抗對地線造成的反向影響就容易形成電位差,為電子設(shè)備的正常工作帶來一定干擾。受制于電子設(shè)備的工作原理和運轉(zhuǎn)機制,這種電位差異無法完全消除,但卻并非沒有應(yīng)對之策,仍然可以采取有針對性的措施最大程度的降低和弱化這些影響因素。具體的可行性措施方面,可以有所側(cè)重的加強通信工程電子設(shè)備的電氣絕緣性。通過設(shè)置噪聲地線、負載地線等輔助方式,并保證線路之間保持合理的間隔距離,以此減少電流經(jīng)過時電磁場所造成的相互影響。另外,針對不同的地線類型,例如數(shù)字信號和模擬信號等需要結(jié)合地線工作的根本原理及應(yīng)用基本要求進行個性化的處理。從而保證電子設(shè)備地線設(shè)置的規(guī)范性及使用過程的合理性。

2 電子信息工程的干擾因素分析

2.1 設(shè)備雜波干擾 現(xiàn)階段的通信工程項目中,技術(shù)人員對于設(shè)備的運行情況、性能指標等大多依靠相關(guān)的參數(shù)和運行日志進行判斷。而對于設(shè)備偶爾出現(xiàn)的雜波異常等問題還無法達到全面客觀的了解。對于載波異常的問題,電氣設(shè)備會在運行中持續(xù)或不間斷的產(chǎn)生諧波以及雜波。這種現(xiàn)象也會在變頻器及相關(guān)的調(diào)制器信號輸出過程中伴隨出現(xiàn)輸出電平不穩(wěn)定等異常情況。因此,設(shè)備雜波不僅會干擾電子設(shè)備之間通信的整體效率和質(zhì)量,缺乏規(guī)律的頻譜擴散現(xiàn)象對于設(shè)備維護和檢修工作來說也帶來了較大的難度。

2.2 電磁干擾 在通信工程系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備運行環(huán)境中,不可避免的會存在外界的干擾因素。例如,調(diào)頻廣播信號,自然界中的雷電、微波以及電氣設(shè)備所產(chǎn)生的零散點噪音等。這些干擾因素都會對電氣設(shè)備的運行狀況及信號的傳輸效果帶來一定影響。在干擾源與原始信號的目標用戶產(chǎn)生關(guān)聯(lián)之后,會借助已經(jīng)建立好的通信鏈路持續(xù)擴散和傳輸,導致在接收端伴隨著目標信號也會同時存在大量的干擾信號。另一方面,如果在鏈路電平方面未按照通信工程的建設(shè)要求進行參數(shù)設(shè)置和運行邏輯順序的排布,亦或是電纜線路插頭位置的電阻數(shù)值偏大或是絕緣性與屏蔽性未達到通信工程建設(shè)的基本要求,這些都會阻礙通信設(shè)備的接地效果達到標準狀態(tài),致使接地電阻在電磁干擾的作用下增大。這些通信工程設(shè)計和建設(shè)層面的不全面之處會被進一步放大。最終,給整個通信系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性,信息傳輸?shù)陌踩约斑\行整體效率帶來嚴重干擾。

2.3 相鄰信道干擾 電氣設(shè)備在運行和信號傳輸過程中,相鄰信道之間的載波頻率和通信信號的頻率會產(chǎn)生重疊問題。而由于相對較窄的保護帶寬難以充分滿足載波頻譜的最低帶寬要求,就會產(chǎn)生信號波形的副瓣和高噪音。同理,如果相鄰信道之間的轉(zhuǎn)換器頻率設(shè)置較為接近,則在多載波傳輸進程中很容易形成交頻干擾問題。面對較大的上行功率,相鄰信道之間的信號交疊和干擾會給傳輸信號增加較多噪聲。

2.4 人為干擾 因人為操控電子信號發(fā)射裝置或設(shè)備而產(chǎn)生的干擾因素近年來也較為凸顯。這種干擾類型在軍事活動頻繁發(fā)生的地區(qū)較為常見。涉及到作戰(zhàn)通訊的干擾信號可較為廣泛的涉及到全頻段、多頻段和單頻段,并且由于干擾信號本身較強,會對原始信號產(chǎn)生較大程度的畸變影響。

3 電子通信工程設(shè)備的抗干擾措施

3.1 減少環(huán)路干擾 為了對電氣設(shè)備的接地線阻抗進行合理控制,首先需要在接地方式的設(shè)計及方案方面進行合理化的設(shè)計。常規(guī)選擇的多點接地方式能夠有效優(yōu)化環(huán)路的結(jié)構(gòu)。通信設(shè)備地線中有電流經(jīng)過時會產(chǎn)生環(huán)路電壓,而在電磁場頻繁變化的外界環(huán)境中。電氣設(shè)備自身的接地結(jié)構(gòu)可能于其他的傳感結(jié)構(gòu)之間存在一定的差異。因此會影響到通訊設(shè)備的綜合電磁感應(yīng)性能表現(xiàn)。而考慮到接地回路的面積和磁場強度成正比,可以有所側(cè)重的增加回路面積,這會對設(shè)備的抗干擾能力起到一定的促進作用。但另一方面,由于設(shè)備自身的磁場強度較大,在使用過程中的兼容性也會有所犧牲?？傮w來說,從通信工程的整體穩(wěn)定性及可靠度方面考慮,需要加強工程低頻電路體系中接地回路方面的抗電力干擾能力。同時優(yōu)化接地點的設(shè)計數(shù)量和設(shè)置位置。還可采取光電耦合器,共模扼流圈等裝置對環(huán)路電流進行切斷或抑制,使信號源與地面之間的電磁場干擾趨于穩(wěn)定狀態(tài)。

3.2 降低接地線阻抗 與接地線的阻抗相關(guān)的物理量主要有電阻和電感類型。對于低頻電路來說,電阻會對其產(chǎn)生較為直接的影響。為此,在地線的材料選擇及截面積方面應(yīng)更加側(cè)重于減小地線的電阻。保證通信系統(tǒng)運行時在交流電路的基礎(chǔ)上,地線電阻形成趨膚效應(yīng),即運行時表面匯集大量電流,將電感值充分減小。另外,由于片狀導線的截面積與電阻值成反比關(guān)系?？砂凑者@一思路降低接地線的阻抗,從而充分提升整個通信工程系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。

3.3 利用跳頻技術(shù) 跳頻技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)相對廣泛且常熟,它能夠有效提高設(shè)備的抗干擾能力并且在民用無線通信領(lǐng)域有著較高的普及度。其中短波通信是其主要的作用類型。利用跳頻技術(shù)提升通信系統(tǒng)的抗干擾能力可借助頻移量確定碼序列,進而產(chǎn)生持續(xù)的跳變結(jié)果,幫助頻譜擴展性得到提高。跳頻體系的跳數(shù)增加會使設(shè)備的抗干擾性能同步增加,但會限制通信性能。因此為了更好的優(yōu)化應(yīng)用效果,可適當增加帶寬并采取低跳速,建立組合式抗干擾方案。