关于电子通信工程中解决电子干扰问题的措施探讨
2021-06-28赖春香
赖春香
(广州市机电高级技工学校,广东广州,510000)
0 引言
电子干扰是电子通信过程中常见的问题,在电子通信设备运行的过程中,如果有其他用电设备产生了磁场扰动或者影响了通信设备的通信频率,那么将会带来电子干扰问题,影响设备的正常工作。为了降低电子干扰问题,除了会减少通信设备周围的磁场影响外,还会通过设备接地的方式实施主动抗扰扰工程。设备接地之所以能够抗电子干扰,其原因在于当电子通信设备地线处于等电势状态时,与内部之间不会存在电压差,在这个过程中设备的使用也是比较安全的。但是如果出现接地不合理的状况,此时地线不仅不会消除电压差,反而会增加设备与地线的电压差值。同时地线上存在一定的阻抗值,而存在的电压就会产生一定的工作电流,这样就会对电子通信设备的正常工作产生影响。因此,在实际的应用过程中,不仅要对电子通信设备采取抗干扰措施,同时还应该避免相关措施实施不合理造成的干扰情况。
1 电子通信设备常见的干扰问题
电子通信设备在运行的过程中如果受到磁场或者其他同频设备的影响,就容易产生电子干扰问题,影响正常的通信。对电子通信设备产生干扰的情况一般可以分为三种:内部电子设备产生的干扰、外部环境造成的干扰以及信道重叠产生的干扰。
1.1 内部元器件产生的干扰
在电子通信设备内部存在着诸多的电子元器件,这些器件共同作用才能够真正发挥通信设备的功能。但是不同的元器件之间可能会存在一定的影响,其内部的主要干扰源包括:(1)连接电子元件之间导线的相互感应产生噪声;(2)由于电源线路的分布不合理,以及绝缘电阻的漏电现象产生的噪声;(3)电子信号与电源、传输导线等设备的阻抗信号发生耦合而产生的噪声;(4)由于部分电子元件在运行过程中过热而影响其自身的稳定性而产生的噪声;(5)部分大功率电子元部件产生的磁场对其他元部件的运行造成干扰而产生的噪声。(6)设备内部元件连接不良会造成阻值增大,当阻抗信号在内部产生耦合现象之后也会对通信设备带来影响。
1.2 外部大功率设备造成的干扰
通信设备不仅仅会受到内部器件的相互影响,同时外部存在一些物体也会对通信设备的正常运行带来干扰。比如当通信设备周围存在较大功率的用电设备之后,强大的电流会在周围设备上产生一定的磁场,磁场的存在会影响通信设备的内部器件工作,进而会对电子通信设备的工作带来干扰。除此之外,为了能够避免电子干扰,一般会对通信设备进行接地操作,但是如果接地不合格或者接地线路设计不合理,反而会对通信设备有负面影响。
1.3 信道重叠产生的干扰
通信设备进行信号传输过程中是需要依赖通信频率的,一般不同的通信设备之间会工作在不同的频率范围内,避免信号传输过程中出现干扰的状况。但是随着电子通信技术的不断发展,许多设备与电子通信设备之间会存在一定的信道重叠问题,比如802.11b/gWLAN标准采用了最常用的2.4GHz无限电频段,而蓝牙无线连接、手机甚至微波炉也在用这个频段,因此他们之间就会产生干扰。
2 解决电子通信设备干扰的措施
通过上述的分析可以发现,在电子通信设备上会存在一定的电子干扰问题,无论外界还是内部的干扰都会对通信产生一定的影响。为了能够消除电子干扰,保证正常的通信,需要采取一定的防干扰措施,一般采取的措施主要是将通信设备接地,使得地线与设备内部能够形成等电势的状态,避免存在压差产生电流。但是如果接地方式和线路设置不合理,反而会进一步影响通信设备,所以要想能够保证通信的正常,防干扰接地措施要规范合理。如图1所示,为通信设备的接地示意图。
图1 通信设备接地示意图
2.1 合理设置接地线路
电子通信设备的抗干扰接地技术能够有效抑制电子干扰问题,但是在进行接地过程中,如果接地线路设置不合理则会出现相反的结果。在进行接地线路设计过程中必须采取严格的技术要求。在进行施工的过程中工作人员应该利用相关设备不断测量接地位置,直到找到最佳接地点。同时,在接线的过程中,如果出现线路错误,那么不仅无法产生有效的抗干扰能力,同时还会给设备带来严重损坏。所以,在进行接地过程中应该做到精确布线,避免接地线错误。面对这一问题,相关企业应利用专业设备对其进行控制,在设计接地线路的过程中为了能够抑制和消除电流会加装光耦合器,同时,还会通过协调信号源与放大器的工总,起到设备与大地隔离的目的。
2.2 采取接地电阻降低的抗干扰措施
一般在进行接线的过程中,工作人员往往认为存在较小的接地电阻不会对设备运行有太大的影响,但是在实际运行过程中电阻仍然会对系统的正常运行产生干扰。接地时通过对点模式的方法,提升抗干扰效果。在具体操作中,一定要着重分析研判地线电位差产生的原因和影响因素,一般来讲,要着重分析和研究电感和电阻,因为这两者是引起地线电位差的最主要原因。比如对于电感的分析,要关注地线长度,并通过电感数值进行核算,找到地线长度的最优设计方案,以此降低电感值,确保设备稳定运转。
2.3 降低地环路对通信设备的影响
在电子通信设备中存在着较多的电容器件,当有电流通过时,很可能会与接地线路行程电流回路,进而对通信设备产生影响。要想降低该影响因素,要通过差分放大器等方式来对电信工程正常运作期间可能会产生的地环路电流进有效的抑制或拦截。以差分放大器的方式为例,因为地线上或多或少都会存在一定的电阻值,有电阻值在流经电流时就会产生电压,该电压会在非平衡输入的放大器负载上输出一个放大了的干扰电压。而在平衡输入的差分放大器负载上,电压所引起的干扰电压基本被抵消,达到抑制共模干扰的目的。如图2所示为差分放大器与地线干扰的等效电路。
图2 差分放大器与地线干扰的等效电路
通过等效电路可以获得公式(1)所示方程组
由该方程组可知
由于电路的对称性,Rc1=Rc2,R11=R12
当 Rs=0 时 :U2-U1=0;
当Rs≠0 时,可以与Rc2串联一个滑动变阻器Rd,通过调节滑动变阻器的值使得:Rc2+Rd=Rc1+Rs(R11=R12)。
通过这种方式便能够消除接地线阻值产的电压干扰问题。
3 结束语
电子通信技术给我们的生活带来了巨大的帮助,不仅仅使得人与人之间的通信更加方便了,而且还让工业生产过程中能够实现更快的信息传输。但是电子干扰问题带来的影响降低了电子信息设备的工作效率和质量,给实际的工作带来了较大的影响,为了能够降低电子干扰往往会采取接地的方式。在该过程中应该注意合理设备接地线路,采取避免接地电阻降低和地环路干扰的措施。