电子通信工程中设备抗干扰接地措施分析

2021-01-12周燕，孙萌，刘辉

数字通信世界 2021年3期

周燕，孙萌，刘辉

（1.济宁职业技术学院，山东济宁 272037；2.鱼台县政府办公室大数据中心，山东济宁 272300）

1 价值分析

在日常生活中，多径干扰对采用时分复用技术的调频系统语音清晰度的影响。基于音频输出信噪比的预测可懂度测量表明，当在长度相差0.15英里（0.8 usee延迟）的路径上接收到相同强度的多径信号时，所测试的FM/TDM系统的可懂度将显著降低。在使用TDM的FM系统中，明显的多径干扰的概率要比普通的宽带FM系统大系统.nN混频器杂散响应水平预测的准确性证明了混频器操作和驱动条件的变化。讨论了预测技术在搅拌机设计中的应用；通过混频器的研究，提出了无线电接收设备设计中的几个重要问题指南.nA提出了用二项式系数的Pascal三角形求给定响应幅值级数的简化方法。可以容易地获得由n次多项式表示的混频器的任何响应的任何单个项或整个级数系数。在本报告所述期间，已经开展了调查，以扩大对美国陆军通信设备干扰特性的确定范围，包括案例发射和敏感度特性续.nA罩式天线技术已经被开发出来，它显示出满足测量的可考虑的前景要求。该技术包括将测试天线安装在一个吸收体内衬罩中，该罩将探头屏蔽在除所需外的所有位置方向.nN这一时期的主要重点是发展和评估小型、宽带、均衡、，能够在合理尺寸的天线罩中工作的圆极化天线大小.nN讨论了一种30圆锥对数螺旋天线和一种“短”交叉蝶形天线的研制和评估。此外，在本报告所述期间，还设计、制造和评估了一种包含晶体管发射极跟随器的短偶极子天线。圆锥形对数螺旋线获得满意运行的可行性研究程序。[1]

2 问题分析

为了实现“泛在通信”和“智能电网”或“智能社区”，许多新的通信技术和系统被开发出来。这些技术和系统将使我们的社会生活更加舒适和方便。然而，它们将同时成为EMC的一项事业问题.EMC代表电气和电子设备及系统之间的电磁兼容性，包括发射、抗扰度、抗过电压和生物效应等问题。为保持电磁兼容，设备和系统应限制其无意发射的电磁能量，对电磁干扰具有足够的抗扰度以保持规定的性能，并应防止雷击引起的过电压和电流，且不影响人身安全尸体。尸体排放、阻力问题对过电压和生物效应的控制由国家或国际法规。关于豁免问题的几个问题留下来本文研究了高速数字通信（HDC）系统和电力线通信（PLC）系统的射频抗扰度测试及共存问题。这是因为，在设备和系统必须与多个无线电通信系统共存的无处不在的智能社会中，辐射电磁场的抗扰性被认为是重要的。此外，由于HDC、PLC、无线局域网等设备的宽带电磁辐射，电磁环境也发生了变化开始。首先对标准中未作规定的辐射射频抗扰度试验，研究并提出了0.8m高度下的电磁分布。试验场的电磁场分布应模拟安装设备和系统的真实电磁环境。因此，本文计算了平面波照射到位于导电地平面上的设备上时的电场分布，并与室内外的实测电场分布进行了比较。作为调查结果，本文分析了瑞利衰落条件下基于蜂窝网络的设备对设备（D2D）上行链路通信的中断概率。我们假设D2D对和M个蜂窝用户设备共享相同的频率资源。为了防止D2D发射机对基站的任何有害干扰，D2D发射机的最大发射功率受到严格限制。在这些假设下，中断概率表示为从M个蜂窝用户设备到D2D接收器的干扰信号比和蜂窝用户设备的数量M的函数。此外，干扰信号比表示为D2D设备、蜂窝用户设备和接收器之间的距离的函数BS。仿真结果验证了这些分析结果。

3 注意事项

微波通信接收机标准频谱特征测试中提出的测试技术。强调了接收机预选在接收机评估研究中的重要性。讨论了试验过程中遇到的常见缺陷，并提出了替代试验方法呈现.nA利用傅里叶级数建立了混频器特性的有限数学模型。根据数学模型计算出的谐波电平与简单二极管混频器电路的相应测量电平近似。对模型进行了修正，使其更接近实际二极管的非线性特性1.n混合器讨论了真空管三极管混频器的工作原理。将6jh三极管混频器的数据与先前开发的适用于二极管混频器的预测技术计算的响应进行了比较。结果表明，该预测方法对这类真空管混合器是有效的。通过10种不同的900兆赫（MHz）和10种不同的1800兆赫GSM（全球移动通信系统）移动电话来调查移动电话对植入式脑深部刺激器的干扰。方法采用脑深部刺激器专用体模进行体外实验。模型中填充了模拟大脑和肌肉组织的液体模型材料。所有检查均在同一型号脑深部刺激器的两个植入物（美国美敦力公司的ITREL-III）的消声室内进行。结果尽管手机在1800mhz时的最大发射峰值功率分别为1w和900mhz时的最大发射峰值功率为2w，但未发现对ITREL-III的影响。脉冲形状没有改变，单脉冲也没有失败。使用连续波信号和宽带偶极子增加发射功率的试验表明，ITREL-III的抑制发生在频率相关的功率水平，低于GS的发射[2]。

4 抗干扰接地主要措施

4.1 降低地线阻抗

在电子通信工程设备的抗干扰接地措施中，降低接电线电阻，需要扩大导线的横截面积。传递函数法是一种原位测定接地表面阻抗的方法。不利的是，它是非常敏感的误差幅度和相位的测量传递函数的频率低于约500赫兹。这些误差的一个来源是所用两个麦克风的频率响应和校准的差异。为了减少这些误差，通常采用两种方法进行阻抗管测量：一个麦克风随后放置在两个测量位置，或者两个麦克风处于“正常”和“切换”位置进行测量。双传声器/开关位置技术可在所研究的中等阻抗地面上获得100 Hz以下的可靠阻抗估计。另一方面，单麦克风/切换位置技术仅在较小的声源麦克风距离、低风速和背景噪声下表现出相当的性能。揭示由两部分阻抗接地所包围的半空间的一维电磁剖面的方法。该方法将问题归结为两个函数方程的求解。其中一个方程通过将其简化为Riemann-Hilbert问题来精确求解，而另一个方程则在Born近似下简化为第一类Fredholm方程，其核包含第一类方程的解。由于后者构成了一个不适定问题，给出了它在Tikhonov意义下的正则化解。应用实例表明了该理论的适用性和准确性。当接地阻抗以任意方式变化时，函数方程也是有效的。该理论可用于非均匀阻抗地面上大气电磁本构参数的快速测定。

4.2 优化地环路的干扰

在地线通过电流时，就会产生一定的电压，在交流电磁场较强的情况下，地环结构的电思感应就会产生影响，研究范围和方法。本研究主要针对地源及混合式地源电子通信工程系统的设计方法进行改进。对地源电子通信工程系统设计工具进行了修改，使其能够在不牺牲计算时间的情况下进行更精确的模拟。此外，本文还介绍了一种新的方法来最佳地逼设计模拟的热负荷和冷负荷峰值的大小和持续时间，以及确定混合式地源电子通信工程系统设计（包括地回路和辅助设备尺寸）的算法。最后，利用18个月的实验数据对所开发的地源电子通信工程模拟设计工具进行了验证。新增加的地源电子通信工程设计工具允许更广泛的系统比以前更准确的模拟。通过小时模拟验证，峰值负荷近似技术表现良好，对峰值负荷的选择具有较好的指导意义。混合式地源电子通信工程设计算法的性能优于文献中的方法，特别是在考虑计算时间的情况下，其性能优于成本优化设计方法。最后，对地源电子通信工程设计工具进行了验证，结果表明该设计工具具有足够的精度，但仍需进一步完善。根据具体实践经验可知，将信号源与地面的距离增大，能够有效的消除地环结构带来的影响，有效的防止负载的影响，降低电流所带来的不良反应。实验结果表明，该方法可以实现低漂移定位和密集三维点云地图的构建。