電子通信工程中設備抗干擾的措施探討

鄭曉莉

遼寧省盤錦市城鄉建設事業發展服務中心人防指揮中心 遼寧 盤錦 124010

1 設備抗干擾概述

受到電子設備的工作原理和數據傳輸方式影響,設備之間的連接方式及傳輸信號的類型都會對其運行的狀態、工作效率及數據安全性產生關聯作用。為此,從信息安全及設備穩定性要求的角度考慮,需要對電子設備的通訊渠道和連接方式給予重點關注。通常來說,在電子通信工程相關設備未加載電壓時,其處于絕對安全狀態。而當加載電壓進行工作時,由于信號源會在地線系統中產生定向回流,再加上阻抗對地線造成的反向影響就容易形成電位差,為電子設備的正常工作帶來一定干擾。受制于電子設備的工作原理和運轉機制,這種電位差異無法完全消除,但卻并非沒有應對之策,仍然可以采取有針對性的措施最大程度的降低和弱化這些影響因素。具體的可行性措施方面,可以有所側重的加強通信工程電子設備的電氣絕緣性。通過設置噪聲地線、負載地線等輔助方式,并保證線路之間保持合理的間隔距離,以此減少電流經過時電磁場所造成的相互影響。另外,針對不同的地線類型,例如數字信號和模擬信號等需要結合地線工作的根本原理及應用基本要求進行個性化的處理。從而保證電子設備地線設置的規范性及使用過程的合理性。

2 電子信息工程的干擾因素分析

2.1 設備雜波干擾 現階段的通信工程項目中,技術人員對于設備的運行情況、性能指標等大多依靠相關的參數和運行日志進行判斷。而對于設備偶爾出現的雜波異常等問題還無法達到全面客觀的了解。對于載波異常的問題,電氣設備會在運行中持續或不間斷的產生諧波以及雜波。這種現象也會在變頻器及相關的調制器信號輸出過程中伴隨出現輸出電平不穩定等異常情況。因此,設備雜波不僅會干擾電子設備之間通信的整體效率和質量,缺乏規律的頻譜擴散現象對于設備維護和檢修工作來說也帶來了較大的難度。

2.2 電磁干擾 在通信工程系統及網絡中的設備運行環境中,不可避免的會存在外界的干擾因素。例如,調頻廣播信號,自然界中的雷電、微波以及電氣設備所產生的零散點噪音等。這些干擾因素都會對電氣設備的運行狀況及信號的傳輸效果帶來一定影響。在干擾源與原始信號的目標用戶產生關聯之后,會借助已經建立好的通信鏈路持續擴散和傳輸,導致在接收端伴隨著目標信號也會同時存在大量的干擾信號。另一方面,如果在鏈路電平方面未按照通信工程的建設要求進行參數設置和運行邏輯順序的排布,亦或是電纜線路插頭位置的電阻數值偏大或是絕緣性與屏蔽性未達到通信工程建設的基本要求,這些都會阻礙通信設備的接地效果達到標準狀態,致使接地電阻在電磁干擾的作用下增大。這些通信工程設計和建設層面的不全面之處會被進一步放大。最終,給整個通信系統的運行穩定性,信息傳輸的安全性及運行整體效率帶來嚴重干擾。

2.3 相鄰信道干擾 電氣設備在運行和信號傳輸過程中,相鄰信道之間的載波頻率和通信信號的頻率會產生重疊問題。而由于相對較窄的保護帶寬難以充分滿足載波頻譜的最低帶寬要求,就會產生信號波形的副瓣和高噪音。同理,如果相鄰信道之間的轉換器頻率設置較為接近,則在多載波傳輸進程中很容易形成交頻干擾問題。面對較大的上行功率,相鄰信道之間的信號交疊和干擾會給傳輸信號增加較多噪聲。

2.4 人為干擾 因人為操控電子信號發射裝置或設備而產生的干擾因素近年來也較為凸顯。這種干擾類型在軍事活動頻繁發生的地區較為常見。涉及到作戰通訊的干擾信號可較為廣泛的涉及到全頻段、多頻段和單頻段,并且由于干擾信號本身較強,會對原始信號產生較大程度的畸變影響。

3 電子通信工程設備的抗干擾措施

3.1 減少環路干擾 為了對電氣設備的接地線阻抗進行合理控制,首先需要在接地方式的設計及方案方面進行合理化的設計。常規選擇的多點接地方式能夠有效優化環路的結構。通信設備地線中有電流經過時會產生環路電壓,而在電磁場頻繁變化的外界環境中。電氣設備自身的接地結構可能于其他的傳感結構之間存在一定的差異。因此會影響到通訊設備的綜合電磁感應性能表現。而考慮到接地回路的面積和磁場強度成正比,可以有所側重的增加回路面積,這會對設備的抗干擾能力起到一定的促進作用。但另一方面,由于設備自身的磁場強度較大,在使用過程中的兼容性也會有所犧牲。總體來說,從通信工程的整體穩定性及可靠度方面考慮,需要加強工程低頻電路體系中接地回路方面的抗電力干擾能力。同時優化接地點的設計數量和設置位置。還可采取光電耦合器,共模扼流圈等裝置對環路電流進行切斷或抑制,使信號源與地面之間的電磁場干擾趨于穩定狀態。

3.2 降低接地線阻抗 與接地線的阻抗相關的物理量主要有電阻和電感類型。對于低頻電路來說,電阻會對其產生較為直接的影響。為此,在地線的材料選擇及截面積方面應更加側重于減小地線的電阻。保證通信系統運行時在交流電路的基礎上,地線電阻形成趨膚效應,即運行時表面匯集大量電流,將電感值充分減小。另外,由于片狀導線的截面積與電阻值成反比關系。可按照這一思路降低接地線的阻抗,從而充分提升整個通信工程系統的運行穩定性。

3.3 利用跳頻技術 跳頻技術的應用已經相對廣泛且常熟,它能夠有效提高設備的抗干擾能力并且在民用無線通信領域有著較高的普及度。其中短波通信是其主要的作用類型。利用跳頻技術提升通信系統的抗干擾能力可借助頻移量確定碼序列,進而產生持續的跳變結果,幫助頻譜擴展性得到提高。跳頻體系的跳數增加會使設備的抗干擾性能同步增加,但會限制通信性能。因此為了更好的優化應用效果,可適當增加帶寬并采取低跳速,建立組合式抗干擾方案。