HTR-PM無線通信系統電磁干擾測試方法研究

閆俊芳，李穎，龍振海，張海明，馬波

（中核能源科技有限公司，北京，100044）

0 引言

無線通信系統在核電廠的應用是核電發展的趨勢。無線通信系統應滿足現場設備電磁兼容性，尤其是可在設有敏感設備區域的鄰近使用。以確保該系統覆蓋范圍內的所有區域安全、可靠地使用，不影響核電廠其他設備與系統的正常運行。目前，行業內對無線通信系統設備電磁干擾測試方法并沒有標準要求，因此研究無線通信系統在核電站內電磁干擾測試方法具有重大意義。

HTR-PM無線通信系統無線局域網采用2.4G頻段的Wifi網絡實現無線移動通信，具有無線射頻單元的設備包括室內基站和語音手持終端。測試應分為設備供貨前實驗室內模擬測試及現場實際使用測試。

1 實驗室內模擬測試

（1）測試配置邊界包括受試設備殼體和2m暴露的互連線。受試設備無線手持終端前外殼的面為測試配置邊界，無線接入點測試配置邊界以受試設備（包括：無線接入點主機+天線）的受測天線邊緣作為配置邊界。對所有配置，天線應距測試配置邊界的邊緣1m。

（2）LISN是電力系統中電磁兼容測試中的一項重要輔助設備。它可以隔離電波干擾，提供穩定的測試阻抗，并起到濾波的作用。

（3）測試布置，確保EUT產生最大輻射發射的面朝向測量天線。對所有配置，天線應距測試邊界的前緣1m。除1040mm拉桿天線外，天線應高于地面接地平板1200mm。確保天線任何部分據屏蔽室的壁面不小于1m，距頂板不小于0.5m。

無線手持終端在實際應用場景中需要連接到無線網絡中，此時需要無線接入點的支持，因此測試時需要將無線接入點部署在暗室內，無線手持終端應用場景主要包括兩種狀態：

待機狀態：無線手持終端連接無線網絡且號碼已經注冊成功所處的狀態，此時終端可以做主叫、被叫。撥號過程也屬于此狀態。

通信狀態：無線手持終端與其他終端保持通信（語音通話）時所處的狀態，此時終端使用無線網絡實現大量的數據傳輸。

1.1 EMl輻射信號強度的計算

呈輻射狀的電磁干擾（EMI）信號會從輻射源傳播至某個接收單元。根本而言，這些信號的功率或者電壓強度在“觸及”敏感的電路時，取決于發送器的功率/天線增益以及輻射源和接收器之間的距離。

在進行EMI評估時，會利用電場強度或者輻射功率密度參數。電場強度量化了輻射源干擾電壓的大小。這種窄帶或者寬帶EMI信號測量單位為伏每米（V/m）。轉換成dBμV/m：dBμV=20 log(V)+120μV。

1.2 測試結果

測試結果如表1所示。

表1 測試結果

2 現場實際使用測試

本測試選擇在儀控、電氣敏感設備安裝、調試期間，并且設備在線的情況下進行。在儀控、電氣敏感設備附近使用無線通信業務，實時觀察儀控、電氣敏感設備的變化和反應，查看無線設備在使用過程中，是否對儀控、電氣敏感等設備造成干擾。

2.1 測試原則

測試過程，無線通信設備的部署、測試點、測試方法、功率設置等需遵循如下原則：

（1）與實際應用一致性原則

無線通信測試系統所測設備與將來部署設備的技術性能一致；無線通信測試系統是一套完整的系統，能夠提供全部的通信功能；無線基站、終端功率等參數設置為將來部署提供參考；核電廠內電氣設備在線，與生產時狀態相同或相近；信號覆蓋范圍內的測試點（或測試路線）的選擇符合生產時要求。

（2）極限測試原則

無線基站部署盡可能的接近電氣敏感設備；測試過程，無線終端盡可能接近電氣敏感設備；無線基站、無線手持終端最大功率測試。多種儀控、電氣敏感設備測試

（3）保證設備安全

儀控、電氣敏感設備有應急預案；列出不允許測試的重要儀控設備及區域。

2.2 測試部署

由儀控、電氣專業明確受測設備房間，受測設備所在房間已有無線AP，則無需重新部署AP，若受測設備所在房間沒有無線AP，測試時需臨時部署，臨時部署AP通過臨時部署網線直連就近的接入交換機或者通過延長就近的AP網線至測試房間方式實現。

2.3 測試步驟

儀控、電氣人員確認電氣敏感設備初始狀態；

在部署點部署無線通信測試設備；

通過網管調整無線基站的發射功率初始值為100mW（20dbm）；

無線基站開機；

無線終端開機；

在每個干擾測試點進行如下操作：

無線終端進行撥號；

無線終端振鈴；

無線終端接聽通話；

無線終端之間進行通話；

無線終端掛斷通話；

無線基站關機；

所有無線通信測試設備關機。

2.4 測試結果

所測儀控、電氣敏感設備未顯示有異常。

3 結語

在核電廠中，無線通信的應用已經成為了一種必然的趨勢。而要讓無線通信發揮出應有的作用，就必須要注重無線通信的兼容性以及干擾。為了更好的測試HTR-PM無線通信系統電磁干擾。文中在介紹了HTR-PM無線通信系統的基礎上，從實驗室內模擬測試以及現場實際使用測試這兩個方面分析了HTR-PM無線通信系電磁干擾。測試結果顯示所測儀控、電氣敏感設備未顯示有異常。為了更好的發揮出無線通信系統的作用，在后期我們還將繼續開展相關測試。