通信鏈路電磁干擾防護策略研究

盧　勇（國網(wǎng)郎溪縣供電有限責任公司，安徽 宣城 242100）

通信鏈路電磁干擾防護策略研究

盧勇
（國網(wǎng)郎溪縣供電有限責任公司，安徽 宣城 242100）

摘要：電磁干擾對大部分通信設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性和安全性有著直接影響，它容易造成通信串音、阻塞、中斷甚至損壞設(shè)備。本文在分析了通信機房中通信鏈路電磁干擾問題解決迫切性的基礎(chǔ)上，對通信機房通信鏈路電磁干擾源進行了梳理，最后提出了通信鏈路電磁干擾防護的相關(guān)策略。

關(guān)鍵詞：電磁干擾；通信；防護策略

1　引言

通信現(xiàn)在已經(jīng)成為人類交流所采納的最普遍方式，電子電氣裝置在工作過程中也不可避免地會通過空間對鄰近設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射。因此，尋求通信鏈路電磁干擾防護對策就顯得尤為重要。

其中，通信機房的電磁干擾問題雖然由來已久，但是很多單位并未給予足夠的重視。保證電磁兼容性，保障電子設(shè)備在電磁環(huán)境中功能的完整，是解決通信機房通信鏈路電磁干擾的目標和方向。深入地了解通信機房通信鏈路電磁干擾情況并對之實施有效合理的防護，是保護機房電子信息系統(tǒng)安全的當務(wù)之急。

2　通信鏈路的應(yīng)用

通信鏈路即網(wǎng)絡(luò)中兩個結(jié)點之間的物理通道。當前，通信鏈路在應(yīng)用上主要集中在四個方面：（1）最早、最普及的無線電廣播應(yīng)用。它將發(fā)射臺與接收臺分離，是一種發(fā)射臺對接收臺的單向模擬通信方式；（2） 實現(xiàn)了聲音和圖像同步廣播的電視廣播應(yīng)用。它以單邊帶方式調(diào)制圖像信號，以調(diào)頻或調(diào)幅方式調(diào)制聲音信號；（3） 至少有一方在移動中的移動通信應(yīng)用。它通過一定規(guī)則且有序進行的頻率利用實現(xiàn)了同一時間、統(tǒng)一場所、同一方向不同頻率間的無干擾通信效果；（4）由衛(wèi)星和地球站所組成的衛(wèi)星通信應(yīng)用。它利用衛(wèi)星作為中繼，實現(xiàn)了地球無線電通信間的通信；（5）在有線網(wǎng)絡(luò)資源缺乏、市場需求旺盛背景下發(fā)展起來的無線網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)用。

3　電磁干擾源

（1）靜電干擾。靜電具有高電壓低能量的特點，常會對計算機系統(tǒng)產(chǎn)生損壞影響。信息記錄媒體高速運轉(zhuǎn)產(chǎn)生靜電或者是信息媒體對地放電產(chǎn)生噪聲，都會破壞通信設(shè)備的磁記錄，對計算機系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生不同危害。

（2）電力網(wǎng)干擾。電力開關(guān)操作過程引起的強烈電流脈沖和短時電壓跌落在電網(wǎng)上形成干擾，大容量負荷的啟停引起的電網(wǎng)電壓波動或相間電壓瞬時失衡可導(dǎo)致電壓波形畸變及高次諧波的產(chǎn)生。

（3）來自周圍環(huán)境的干擾。通信鏈路周圍環(huán)境的電磁干擾源很多，其中以雷電波引起的干擾最為嚴重。

變壓器及高壓輸電線路也是很強的干擾源。高壓輸電系統(tǒng)通過交流電流產(chǎn)生的電磁耦合效應(yīng)、靜電場中中性金屬導(dǎo)線產(chǎn)生的靜電耦合效應(yīng)及同大地各點上的電位差產(chǎn)生的阻性耦合效應(yīng)對通信線路及通信機房產(chǎn)生電磁干擾。

（4）機房內(nèi)部的干擾。通信設(shè)備內(nèi)部大量的電子開關(guān)電路動作也會引發(fā)快速脈沖電流變化。特別是一些規(guī)模比較大的通信機房，通信設(shè)備本身產(chǎn)生的電磁干擾也是不容忽視的。

4　通信鏈路電磁干擾防護策略

（1）良好接地。電磁波作為一種能量，在傳輸過程中不會憑空消失和出現(xiàn)，為通信機房設(shè)置良好的接地，是事實通信鏈路電磁干擾防護的首要措施。通常對該接地的要求是，電阻越小其釋放渠道越通暢、通過時間越短越好。接地中，通過帶電體本身與大地相連轉(zhuǎn)移電荷，可以有效實現(xiàn)防靜電效果。

（2）屏蔽策略。屏蔽指的是利用各種金屬屏蔽體實現(xiàn)對進入建筑物內(nèi)的電磁干擾或過電壓能量的阻擋或是衰減。依照通信機房的弱電系統(tǒng)特點，可以將屏蔽策略分攤實施在設(shè)備屏蔽、機房建筑物的屏蔽及各種線纜/管道的屏蔽上。

①設(shè)備屏蔽。以設(shè)備的特點及使用功能為依據(jù)，考慮設(shè)備所受的各種電磁干擾源特點，適當考慮對其進行單獨屏蔽或者是隔離處理。對于電子信息設(shè)備，應(yīng)實施集中擺放策略，保證機柜與接地系統(tǒng)間連接良好；機房內(nèi)主機和服務(wù)器等電子設(shè)備，尤其要蓋好箱蓋防范雷擊。

②機房建筑物的屏蔽。建筑物因其材料的鋼筋混凝土和金屬框架結(jié)構(gòu)特性，導(dǎo)致整體在電氣上具備一定的連通性，這為相關(guān)的電磁傳遞提供了良好的載體，雷擊的發(fā)生就是個典型。對機房裝修時的地面進行靜電處理，墻壁采用防靜電鋁塑板，機房地板采用導(dǎo)電性良好的金屬靜電地板，形成初級屏蔽網(wǎng)是非常有效的。

③線纜/管道的屏蔽。屏蔽措施應(yīng)做好屏蔽管線的接地，使每根護管兩端有效接地，并與均壓等電位帶連接，最大限度的減少感應(yīng)雷擊侵入的渠道。通信機房應(yīng)重點對入戶的通信線路、金屬管道、電力線纜等做好屏蔽，通常它們的埋地水平距離保持在15m以上。各種線纜均要采取屏蔽措施，金屬軟管、金屬絲紡織網(wǎng)、棧橋、硬導(dǎo)管均可用于屏蔽線纜。在采取為減少屏蔽芯線的感應(yīng)電壓，在屏蔽層僅一端做等電位連接的情況下，應(yīng)采用絕緣隔開的雙層屏蔽，外層屏蔽應(yīng)至少在兩端作等電位連接。

（3）防強電措施。當通信機房的通信線路受到強電線路的感應(yīng)影響時，可以通過采用鋁護套電纜或是將電纜放到鋼管內(nèi)的方法解決磁耦合，將電纜對地絕緣解決阻性耦合，將電纜改成光纜解決電磁感應(yīng)。最直接的通信機房避免強電電磁干擾的方式是避開強電設(shè)施，與之保持一定的距離。在強電設(shè)施的自身抑制措施上，可以采用縮短故障跳閘時間、降低變電站等接地電阻值的方法。

（4）通信開關(guān)電源電磁干擾防護策略。電源電磁干擾可以采用以下防護策略：常見的屏蔽技術(shù)和接地技術(shù)、通過解決傳導(dǎo)發(fā)射的無源濾波技術(shù)、一次整流電路中加功率因數(shù)校正網(wǎng)絡(luò)法、光電隔離器、軟開關(guān)技術(shù)、LSA 系列浪涌吸收器、抑制開關(guān)電源的電磁干擾的PCB 設(shè)計技術(shù)以及擴頻調(diào)制技術(shù)等。

（5）靜電防護。靜電具有高電壓，低電量，小電流和短時間的作用等特點。一般靜電防護措施主要以防止和抑制靜電荷的產(chǎn)生、積累、并迅速安全、有效地消除已產(chǎn)生的電荷為基本原則。在通信機房內(nèi)，靜電防護可通過屏蔽與接地等防止靜電電荷積累、增濕環(huán)境的方法實現(xiàn)。

結(jié)語

隨著通信系統(tǒng)性能的提高，更加復(fù)雜的高性能電子設(shè)備應(yīng)用不斷廣泛，復(fù)雜的電磁環(huán)境無疑對通信系統(tǒng)通信鏈路的電磁干擾會越來越大。提高通信系統(tǒng)通信鏈路電磁干擾防護能力需要對電磁干擾源進行詳細分析和探查，從干擾源、干擾設(shè)備特點等方面入手進行電磁干擾防護和電磁干擾對抗，實現(xiàn)良好的通信效果。

參考文獻

[1]李德杰．計算機機房電磁兼容問題初探[J]． 電腦開發(fā)與應(yīng)用， 2000， 13（09）：13-14，17．

中圖分類號：TN973

文獻標識碼：A