通信工程中的抗干扰措施研究

2015-07-24张晨天津中环腾梁技术有限公司

科学中国人 2015年32期

张晨天津中环腾梁技术有限公司

通信工程中的抗干扰措施研究

张晨
天津中环腾梁技术有限公司

通信工程中包含大量的电子设备，在实际运行过程中容易受到多种因素的影响，为了提高通信工程的安全性和可靠性，必须做好抗干扰处理，采取有效的抗干扰方法，提高通信设备的抗干扰性能和电磁兼容水平。本文分析了通信工程运行受到的干扰因素，阐述了通信工程的抗干扰措施和通信工程系统抗干扰设置注意事项，以供参考。

通信工程；抗干扰；措施

通信工程是我国电子通讯行业发展的基础，为了保障通信电路正常、安全的运行，根据通行工程实际要求，工作人员要采取切实可行的抗干扰措施或者方法，适当调整接地点，优化地线连接方式，防止通信设备发生漏电事故，危及人们的生命安全，提高通信工程的稳定性。

一、通信工程运行受到的干扰因素分析

1、设备杂波干扰

由于通信设备的运行参数不达标，载波中出现大量的谐波或者杂波，变频器和调制器的输出电平较高，频谱不规律扩散，功放工作点和变频器设置不合理，形成载波噪声。

2、电磁干扰

通信工程系统中包含很多的设备电噪声、调频广播、无线电视、雷电、微波等[1]，用户站和各种干扰源连接在一起，通过通信链路快速传输，对通信设备形成接收干扰。同时，链路电平没有严格按照通行工程运行要求进行设置，电缆线路的插头接触不良、绝缘性和屏蔽性较差，通信设备接地不良，使得接地电阻较大，这些在一定程度上都影响了通信工程的安全、稳定运行。

3、相邻信道干扰

通信工程信号频带和用户端载波频率发生重叠，保护带宽较窄，无法满足载波频谱要求，形成副瓣导致噪音较高，同一个转发器传输多载波时会形成交调干扰，上行功率较大，相邻信道之间的干扰容易导致信号误发。

二、通信工程的抗干扰措施

1、减少环路干扰

为了降低通信工程系统的地线阻抗，可采用多点接地方式，优化地环路设计，在接地平面和通信电路元器件之间分布着大量电容，在接地环路中电流流过电容，会增大通信设备的干扰，形成稳定的接地回路。在通信工程实际运行过程中，电流通过地线会产生电压，特别是在电磁场较强的环境中，环形接地结构会影响通信设备电磁感应，干扰设备运行。同时，接地回路面积和磁场强度成正比，虽然大面积的接地回路会降低通信设备之间的干扰，但是磁场强度越强会降低通信设备的兼容性[2]。为了有效提高通信工程运行的稳定性和可靠性，应注意以下几点问题：其一，根据通信工程运行要求，设置合适数量的接地点，优化接地点设计位置和形式；其二，在通信工程低频电路系统中，合理设计平衡电路，有效降低接地环路的电磁干扰；其三，运用共模扼流圈、光电耦合器等设备，抑制或者直接切断接地环路的电流。在设计通信工程接地环路时，工作人员应选择最合适的接地点，将放大器和电路信号源连接起来，减少接地环路的干扰。另外，工作人员要考虑到通信工程的实际运行情况，适当加大地面和信号源之间的距离，消除接地环路结构对通信设备产生的干扰影响，避免产生较大负载，最大程度的控制电流对于通信工程设备的不良作用。

2、降低接地线阻抗

接地线阻抗主要由电阻和电感组成，一般情况下，电阻对于通信低频电路有着直接影响，在直流电条件下，根据地线电阻计算公式：RDC=δs/A，A是地线截面积；s是电流流过地线长度；δ是导体电阻率。按照这个公式，若材料和接地线一致，可适当增大地线截面积，从而降低地线电阻。在通信工程系统中，交流电路使得接地线电阻出现趋肤效应，使得导体表面集中大量电流，若单纯减少导体截面积，虽然可有效提高接地线路电阻，在这种条件下，电阻值为RAC=0.07γf×1/2RDC，f是导线电流频率，γ是导线半径，把直流电阻公式和这个公式结合起来，可得到适当扩大接地导线横截面，有效降低电阻。通信工程高频电路存在大量电感，由于接地线路长度有限，对于圆截面的接地导线，导线电感值计算公式：L= 0.2S[In(4.5/d)-1]，s是导线长度，d是导线直径；对于片状截面的接地导线，计算公式：L=0.2S[In(2S/W)+0.5+0.2S/W]，W是导线宽度，s是导线长度[3]，结合这两个公式，在导线截面积相同的条件下，片状导线电感小于圆截面导线电感值，由于导线截面积相同，片状导线截面积小于圆导线截面积，其电感值也相对较小，在通信工程高频电路中，要结合实际情况，由于片状导线截面积和电阻值成反比，降低通信设备接地线的阻抗，保障通信工程的安全、可靠运行。

三、通信工程系统抗干扰设置注意事项

根据通信工程实际运行要求，在采取抗干扰措施时应注意以下几点：

第一，为了提高通信工程的抗干扰性能，合理设计信号源连接地线，在合适位置安装测量装置，准确测试通信设备的抗干扰能力。第二，通信工程系统接地线多种多样，如继电器、驱动电机、高电平电路等设备接地线，也称为噪声地线，由于噪声地线和普通接地线相比具有独特性能，在使用这种噪声地线时，应根据通信工程的实际要求，科学设置噪声地线。第三，对模拟信号和数字信号设置不同接地线设备，独立、分开的进行安装，避免通信工程系统不同信号之间的干扰，连接模拟信号和数字信号时，在合适位置设计一个公共点，保障模拟地线和数字地线安全、正常运转]。第四，对于通信工程的数字电路、模拟电路、噪声地线、信号源等，安装通信设备接地线时，应先独立进行接地设计，再在公共接地体上连接接地线，不断提高通信工程的抗干扰性能。