电子干扰范文（精选10篇）
电子干扰 第1篇
电子对抗领域中的干扰效果是指:在对其他电子系统进行电子干扰后,其电子装置、电子侦查系统以及操作人员等受到间接或者直接损伤的程度综合效应[3]。所以,当对某一电子系统进行电子干扰时,干扰效果能对被干扰电子系统所遭受到的损坏程度、干扰程度以及操作人员伤害程度进行表征。在某一给定环境下,将对方探测设备的锁定概率降低到预期值之下,或使预期给定的跟踪误差门限值小于实际设备的跟踪误差,或将实际设备差错率提高到给定门限值之上,这种电子干扰被称为有效干扰(Effective Jamming)[3]。有效干扰能反映对某一电子系统进行的干扰是否有效。
在对电子干扰效果进行评估时,已经提出过多种干扰效果评估准则,如功率准则[2,3]、信息准则[2,3,4]、概率准则[2,5,6]和效率准则[7]等,这些准则的提出都是根据不同干扰信号的类型以及被干扰电子系统的特点。
一些准则根据不同干扰措施,一部分则是根据抗干扰措施类型,有些则是为了工程实用性强,而一些则是理论性强,也有准则是针对全系统而提出的。然而,目前还不存在统一认可的准则,也没有被广泛接受的、并且在工程实际中能有效达到预期目标的评估准则。这是因为现有的各种评估准则都是根据电子对抗系统自身的属性、工程目的,以及实际工作的先验知识提出的。故各准则都具有各自的观点。
因此,文中针对各个准则进行详细分析和论述,阐明其各自属性,以及适用环境,为实际电子对抗中,选择比较合适的评估准则提供有效参考。
1 功率准则与信息准则
电子对抗研究者根据电子对抗系统中某些抗干扰措施的效率,分别提出了功率准则和信息准。具体表现为对某电子对抗系统进行有效压制干扰,或者使被压制干扰的电子对抗系统获得的信息中含有大量错误信息,或者使其信息大量损失,而造成获取的有效信息不足。此两种准则通常用压制系数来反映,而压制系数是指:在电子对抗系统接收信息时,其最小干扰信号功率门限与电子对抗信号的功率之比。
干扰信号对被干扰电子系统进行干扰时,造成其有效信息大量丢失,体现方式主要有:如信号产生偏差、信号被主动模拟、扰段信号传输、信号被覆盖等。当被干扰系统特性与干扰信号特性相符时,被干扰系统的信息丢失量很大,而当被干扰系统特性与干扰信号特性不相符时,被干扰系统的信息丢失量较少,甚至干扰毫无效果。所以,有效干扰是否具有意义要根据具体电子对抗类型判定。
功率准则也称为干信比准则,用压制系数Ks表示,其表征电子对抗系统被干扰时,接收机输入端所需要的最小干扰功率Pj与电子对抗系统输入端目标回波信号功率Ps之间的比值[2,3],即
Ks=min(Pj/Ps) (1)
分析式(1)可知,当来自同一种干扰时,由于压制系数Ks越大,表示有效干扰电子对抗系统的干扰信号功率Pj越大;相反,压制系数Ks越小,表示有效干扰电子对抗系统的干扰信号功率Pj越小。因此,压制系数Ks可以有效地反映出电子对抗系统的抗干扰能力,其适用于压制型干扰效果评定。
功率准则是目前应用最广泛的一种抗干扰效果评估方法,其特点如下:
(1)功率准则反映对被干扰对象的干扰效果达到一定程度时,所需要的最小干扰与信号之比,如果将其用于评估对被干扰对象的干扰效果,则显得比较抽象,不直观。因此,其更适用于评估被干扰对象的抗干扰能力。
(2)压制系数Ks在实际工程应用中的准确测量具有相当难度,因此,在实际工程应用当中,利用功率准则评估不太适宜
(3)通常功率准则适用于电子对抗系统的压制性干扰效果评估。
从信息损失的角度来度量干扰效果则为信息准则,其基本思想是用干扰前后电子对抗信号中所含目标信息量的变化来评估干扰效果。例如,利用干扰前后电子对抗系统观测空间的体积变化来评估干扰效果,在一些电子干扰设备的战技术指标中,干扰效果的指标就是利用效率准则提出的。
对压制干扰来说,信息准则是用干扰信号的熵来评估其性能。干扰信号J的熵H(J)定义[2,3,4]为
其中,Ji为干扰信号的数值;Ji出现的概率用Pi表示。
而干扰信号为连续分布函数时,可用连续函数概率分布密度表示其熵
H(X)=-∫+∞-∞p(x)lgp(x)dx (3)
分析以上两式可知,根据干扰信号在时域上的波形特性评估其性能的信息准则,也可应用于欺骗性干扰的性能评估,这也是信息准则的最大特点。
2 概率准则
在电子对抗系统中,概率准则是由电子干扰环境中完成给定任务的概率决定,以评估电子对抗系统的抗干扰性能[5,6]。该准则反映了在没有考虑具体抗干扰措施的条件下,有干扰或者无干扰的方法下,电子对抗系统实现同一性能指标的概率。在理想情况,电子对抗系统的任何指标都可以用概率准则来评估,然而共基准值是指在无干扰的方法下,实现同一性能指标的概率。因此,概率准则就会存在以下两个缺陷:
(1)在电子对抗系统中,大多数性能指标不但受到电子干扰环境影响,而且它们都不是用概率形式直接表示,但也有例外,如:虚警概率、引导概率、识别概率等。
因此,对于那些本来就不是用概率形式表示的指标,却用受干扰之前实现的预定目的的概率来表示,就不恰当了。所以也没有直接观测以上特性的性能指标方便,假如再用之前的性能指标来表示这些性能指标的概率大小时,将会存在大量的数据处理工作,造成难度加大。
(2)由大量统计数据获得的概率指标,属于统计指标。需要进行大量可重复试验。然而,但并不是所有试验都可以进行重复操作。为满足可重复试验这个条件,需要花费更多的时间和费用,给效果评估带来相当的难度。
概率准则也具有自身优点,与由电子干扰设备和被干扰设备本身属性决定优劣的功率准则相比,或者与只适用于评估干扰信号本身的信息准则相比,概率准则将整个电子对抗系统与干扰效果结合起来,并考虑了整个电子对抗系统的各个过程,其效果的评估较详细且全面,适用于压制干扰和欺骗干扰。故概率准则是电子干扰系统中评估干扰效果较好的方法。
3 效率准则
在采用有干扰和无干扰方式下,比较被干扰电子系统实现同一指标的不同,以评估其干扰效果的准则被称为效率准则。该准则的干扰效果是用在有干扰和无干扰方式下,完成同一指标的比值来表示的[7],被干扰电子系统在无干扰方式下实现同一指标的值将作为其比较基准。
与概率准则类似,效率准则是注重比较电子对抗系统在无干扰方式下实现同一指标的比值η,而不会考虑干扰电子系统的具体干扰方式
其中,Wi0为无干扰情况下,第i项指标值;Wij为有干扰情况下,第i项指标值;n为无该系统具有的抗干扰指标项目数。
分析上式可知,效率准则相对于概率准则,其更容易,也更直观,因为W的取值方式不需要变化,只需和原电子对抗系统指标取值方式一样,而Wi0是电子对抗系统采用无干扰方式下的第i项指标值,只需测得电子对抗系统给定等级典型干扰方法相应的第i项指标值,这样就大大减少了评估的工作量和难度,在具体测量中,均可采用现有各种工程测量手段,如数据采集、工程检测以及其他处理方法等。
电子对抗系统中,采用有干扰方式时,某一特征指标与采用无干扰方式时同一指标的比值用η表示。电子对抗系统的抗干扰性能越好时,η值就表现的越大;反之,电子对抗系统的抗干扰性能越差,η值就表现的越小,而电子对抗系统中的所有抗干扰指标,都可以通过以上方式意义获取。故η值表就与电子对抗系统中,各个受到电子干扰程度的指标一一对应,这就形成一个相对一系列值的评估方法。
但仔细分析效率准则的原理,发现其也存在一些不足之处,首先是比较基准的不一致性,即在无干扰方式下,电子对抗系统测试出的指标值就为其比较基准,且相对于原系统指标值,各Wi0指标值存在一定变化。实际上该种相对值的变化对应着采用有干扰和无干扰方式下,电子对抗系统实现同一指标的变化范围,而对特定等级典型电子干扰方式中,没有直接表现出其抗干扰效果。
相对于上文几个准则,效率准则虽然具有并非对电子干扰系统的抗干扰效果进行绝对值表示,而是表现相对值的缺点,然而其也具有很多优点,如工程实现容易、测定简单、表现形式直观等优点。
4 结束语
研究了传统电子干扰效果评估方法的基本思想和原理。阐明功率准则适用于压制性干扰效果评估,信息准则适用于欺骗干扰效果评估,而当要对某个电子对抗系统的抗干扰能力评估时,应采用概率准则,以及在评估某系统自身抗干扰性能时,用效率准则进行评估比较优越。
摘要：在研究了现有几种电子干扰效果评估准则的基础上,深入分析各准则的自身属性,阐明功率准则与信息准则分别适用于压制性干扰和欺骗干扰效果评估,而概率准则适用于某个系统的抗干扰能力评估,以及在评估某系统自身性能时,用效率准则进行评估比较优越。
关键词：电子干扰,效果评估,电子对抗
参考文献
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电子干扰 第2篇
在电子产业发展的如火如荼之时,电子通信工程设备的接地质量逐渐被众人所关注,所重视,为进一步确保电子设备稳定运行,并为操作人员提供必要的安全保障,诸多抗干扰接地技术和方法相继诞生,这无疑为电子通信系统的安全、持续、可靠运转提供了重要保障。下面笔者就电子通信工程设备的抗干扰接地策略加以探讨。
一、抗干扰接地的内涵
对于电子通信工程设备而言,若其地线处于等电位状态,则表示内部不存在电压,自然也就无电流通过,故设备相对安全。可在具体实践中,地线是信号源回流的必经之路,如此一来,地线中的不同点便会因阻抗的存在而出现点位差异,若接地方式不当,地线就会出现电位差,进而干扰电路的正常工作,因此对电子设备采取抗干扰接地措施,以确保地线为等电位十分必要。但电子通信工程系统相对复杂,干扰因素较多,要想提高抗干扰接地质量,就必须谨遵几点原则,如信号测量装置与信号源地面的连接必须规范合理,尤其是模拟信号的地线走向、面积和连接必须与实际要求相符,以此提高电子通信系统的抗干扰水平[1];负载地线以及继电器、驱动电机等噪声地线必须与其他地线保持分开状态,必要时可实现电气绝缘;为避免模拟信号受到数字信号的干扰,尽量对其地线加以分别设置,并将两者的连接公共点控制为一个;因不同地线具体要求不尽相同,最好使其一点接地,并与公共接地体进合理连接等。
二、电子通信工程设备抗干扰接地策略
目前有较多的抗干扰接地方法和技术可供电子通信工程设备选择,其中降低地线阻抗较为常用,可是这一接地策略的应用容易带来一定的负面影响,故还需要消除地环路的干扰。可见结合使用两种策略效果更佳。
(一)以降低地线阻抗为主。因地线阻抗会造成地线各点产生电位差进而影响电路可靠运行,故基于多点接地以降低阻抗不失为提高电子通信工程设备抗干扰接地质量的有效途径。由于地线阻抗主要有电阻和电感有关,因此还需加以分别探讨。实践表明,电感是高频电路地线阻抗的主要影响因素,且其数值在很大程度上取决于地线的长度,而电感值的计算有一定的公式可循,如针对片状导线,是以计算的,而圆截面导线则是根据公式计算的,其中S代表导线长度,W代表导线宽度,d代表导线直径[2]。由此可知,保持导线截面积一定,与片状导线,圆截面导线具有较大的电感值,因此尽量在高频电路系统中采用多点接地策略以缩短导线长度,即尽量使系统所有的接地点均能经地线连接最近的接地面,同时尽量选用铜片地线,以此进一步实现地线阻抗的`降低,但要注意多根导线之间应保持一定的距离。而在低频电路地线阻抗中,电阻大小则起着关键作用。一般直流电地线电阻值是根据计算的,其中S代表导体长度,代表导体自身的电阻率,A代表地线自身的横截面积,可见保持地线长度和材质不变,适当增大A可通过减小地线电阻实现地线阻抗的降低;但是对于交流电而言,其易在趋肤效应的作用下致使导体表面电流集中,进而缩小横截面积,增大地线电阻,此时电阻是以计算的,其中代表导线电流频率,代表导线半径,所以可对两个公式加以合并计算,由此得出,根据实际情况增大导线和地线的横截面积可减小地线电阻进而降低其阻抗。
(二)配以减少地环路干扰。虽然上述抗干扰接地策略可有效降低地线阻抗,且在电子通信工程设备中彰显了良好效用,但因多点接地方式的存在衍生了诸多地环路,加之电路元件与接地平面之间分布着很多电容,致使电流流经电容时形成接地回路(见图1),此时地线便会出现电压,而地环路的特点决定了其必然会受到电磁感应的干扰[3]。如此一来,当磁场强度达到某一数值时,便会增大感应电压进而对局部电路和设备电磁的兼容性构成威胁,所以将地回路的影响降到最低亟待解决。在消除地环路影响的过程中,我们可以借助光耦合器、共模扼流圈等装置设计用于抑制或切断其电流,针对低频电路,还可以借助平衡电路这一原理减少地环路对电子设备的干扰。同时考虑到接地点数量和位置与地环路影响的关系较为密切,所以需要合理、准确定位接地点,其中连接放大器与信号源十分关键[4]。如图2所示,A点代表信号源的接地点,B点代表放大器的接地点,并以UAB代表两点的电压值,同时以R2和R3分别代表连接信号源的电阻和负载导线的电阻;然后根据相应的公式可以明确得知,将信号源与大地进行有效隔离,可明显弱化地环路的结构特点,从而避免了负载受到地线电位差异的干扰,进而促使电流影响得到了有效抑制,而且实践证明,这一接地策略效果良好,尤其是在低频电路中发挥了显着优势。
电子测量仪器抗干扰技术措施分析 第3篇
[关键词]电子测量仪 干扰 抗干扰 问题 技术 措施
[中图分类号]TN97
[文献标识码]A
[文章编号]1672-5158（2013）05-0166-01
一、干扰现象
（一）、干扰的定义
干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。对于电测系统来说，干扰就是指对电测系统或仪器的测量结果产生影响的各种内部或外部的无用信号。干扰因素包括电磁干扰、温度干扰、湿度干扰、振动干扰和声波干扰等等，其中，电磁干扰是最为常见的干扰方式，电磁干扰对于系统的影响也最大。电磁干扰容易对系统的性能或信号传输产生有害的影响，使信号的数据发生瞬态变化，加大误差，严重时可能会导致整个系统出现故障。
（二）、干扰的来源
产生干扰必须具备三个因素：干扰源、传播途径和接受载体。对于电磁干扰来说，许多的设备都能够成为干扰源，例如继电器、变压器、微波电器、电动机、高压电线等，这些设备都能够产生电磁信号，对电子测量仪器进行参数检测造成影响。另外，宇宙射线、太阳光和雷电这些自然现象也会产生电磁信号，成为干扰源。电磁信号在空中是直线传播的，具有极强的穿透能力，电磁信号还能够通过导线传人电子测量仪器，传播的途径众多，也是电磁干扰现象十分广泛的原因之一。电子测量仪器就是很好的接受载体，它会吸收干扰信号，影响参数检测。所以，干扰是会对系统造成有害影响的，除去干扰形成因素的任何一个，都能够有效地避免干扰。抗干扰技术就是针对干扰的三个要素进行研究和处理，破坏其中的一个或几个干扰生成的要素。
二、几种常用的电子测量仪器抗干扰技术措施
电子测量仪器容易出现干扰问题，通过干扰现象的来源进行分析，可以知道，提高电子测量仪器抗干扰性能最理想的方法就是抑制干扰源，使其不向外产生干扰或者将其产生干扰造成的影响限制在允许的范围之内。对于生产车间来说，想要生产的过程中不产生干扰源几乎是不可能的。有些干扰是避免不了的，例如电网和外界环境的干扰。所以，在电子测量仪器来说，除了要对一些干扰源进行抑制之外，还需要在产品自身设计方面进行研究，提高其抗干扰性能。常见的电子测量仪器抗干扰技术措施如下所述：
（一）、屏蔽技术
屏蔽技术室利用导电或导磁材料制成的盒状的或壳状的屏蔽体，可以将干扰源或者受干扰对象包围起来，这样就可以割断或者削弱干扰源的空间耦合通道，组织干扰源向受干扰对象传输电磁能量。根据屏蔽的干扰场的性质的不同，一般可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种类型。通常采用电场屏蔽的方式来消除或者抑制由于电场耦合而引起的干扰，使用铜和铝等导电性能良好的金属材料充当屏蔽体，且屏蔽体要保持良好的接地。磁场屏蔽是为了消除或者抑制由于磁场耦合而引起的干扰，一般可以用高磁导率的材料来充当屏蔽体，从而保障磁路的畅通。对于一些电气设备，既存在电场耦合，又存在磁场耦合，例如，变压器、发电机等等，变压器的电磁屏蔽一般采取的是在变压器绕组线包的外面包一层铜皮作为漏磁短路环，漏磁短路环会产生反磁通来抵消部分的漏磁通，从而使变压器外的磁通减弱。另外，在同轴电缆中，可以在电缆线中设置屏蔽层，防止信号在传输的过程中受到电磁干扰。同时，为了防止电磁干扰发生在通信电缆里面，可以在生产车间的通信电缆外面包裹一层薄膜，这样就能够起到屏蔽外界电磁干扰的作用。需要注意的是，对电磁干扰的屏蔽效果与屏蔽层的数量和每一层的厚度是有很大关系的。
（二）、隔离技术
隔离技术是抑制干扰的有效手段之一，它是指把干扰源与接收系统隔离开来，从而让干扰耦合通道被切断，使得干扰信号无法传输。比较常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。光电隔离需要用到的仪器是光电耦合器，光电隔离借助光作为媒介来耦台隔离两端输入和输出的电信号，它所具有的隔离能力比较强，能够有效地提高电子测量仪器的抗干扰能力；变压器隔离主要用在传输交流信号的过程中，需要用到隔离变压器来阻断交流信号中的直流干扰和抑制低频干扰信号的强度；继电器隔离主要是利用继电器的线圈来接受电信号，在利用其触电来控制和传输电信号，这样就可以通过不和电产生联系而将强电和弱电分离开来。
（三）、滤波技术
滤波的形式有多种，主要有波形滤波、频率滤波、时间滤波、空间滤波、软件滤波和幅度滤波等。滤波主要是通过挡住噪声，只让有效地信号输出。干扰源发出的电磁干扰的频谱往往比要接收的信号的频谱宽很多，所以可以采取滤波的方式来抑制干扰。根据滤波器频率的特性，可以将滤波器分为低通、高通、带通、带阻等类型。
（四）、接地技术
为了提高电子测量仪器的抗干扰性能，还可以通过接地技术来实现。接地技术主要是将电路、设备机壳等与大地相连，这样就能够给系统提供一个基准电位。接地可以分为保护接地、屏蔽体接地和信号接地三种类型。通过接地的方式，不仅能够防止设备使用时漏电造成人身安全，还能够有效地抑制干扰。
三、结束语
综上所述，在电气化的环境下，干扰现象时有发生。如果干扰源不能够消失，就需要想办法让其对其他设备的使用造成的干扰降低到最小。通过屏蔽技术、隔离技术、滤波技术和接地技术能够有效地抑制干扰信号的传输，保证电子测量仪器能够在允许的范围内进行参数检测。
参考文献
[1]诸帮田.电子电缆实用抗干扰技术[M].北京：人民邮电出版社，2010
[2]徐科军，陈荣保，张素巍.自动检测和仪表中的共性技术[M].北京，清华大学出版社
电力电子装置的电磁干扰 第4篇
电力电子电路装置通常被称为变换器 (Converter) , 是以电力电子器件为核心, 通过对不同电路的各种控制来实现对电能的转换和控制, [2]大致可分为以下几点。
1) AC/DC整流器将交流电变换为直流电。传统的整流器在运行过程中会向电网注入大量的谐波电流, 并引起网测功率因数恶化。
2) DC/DC斩波器将不可调的直流电压变换成可调的直流电压。该类变换器主要应用于直流调速和通信电源中。
3) DC/AC逆变器将直流电转化成一定频率和幅值的交流电。主要应用于交流电机调速、不间断电源 (UPS) 等领域。
4) AC/AC逆变器将一种频率、电压的交流电变换为另一种频率、电压的交流电。主要应用于电力系统的连接和低速大容量的交流调速系统。
2 电力电子装置的电磁干扰
2.1 电力电子装置的谐波干扰
在电力电子装置中, 由于半导体开关器件的非线性, 会使工作电流发生畸变, 产生大量的工频谐波。整流装置所占的比例最大, 对电网造成染污。谐波电流的存在使电网的附加线路损耗增大, 谐波电流在电网中的流动会在线路上产生有功功率损耗, 降低了发电、输电及用电设备的效率;谐波的存在使得电网中无功功率增加, 导致电流增大和视在功率增加, 使发电机、变压器及其它电气设备容量和导线容量增加;谐波会影响各种电气设备的正常工作, 谐波电流产生的脉动转矩会引起电机的机械振动和噪声;谐波会改变保护继电器的性能, 引起误动作或拒绝动作;谐波干扰会引起通信系统的噪声, 降低通话的清晰度, 干扰严重时会引起信号的丢失。
2.2 电力电子装置的高频干扰
电力电子装置在工作中, 尤其是各种逆变电路, 将发出强烈的电磁干扰, 该干扰主要来自于半导体开关器件, 开关器件在开通和关断中, 由于电压和电流在短时间内发生跳变, 从而形成电磁干扰。电力电子装置产生的电磁干扰源有:①d V/dt在电力电子器件通断瞬间, 电压的跳变会在电容上产生很大的充电或放电电流, 会对电力系统产生严重的电磁干扰。②di/dt开关器件在通断瞬间的电流变化会在杂散电感上感应出电压, 另外, 有较大的di/dt的电流环路也是一个辐射源, 将对空间产生辐射电磁场。③PWM信号自身逆变器中开关产生的PWM波形除了有用的基波外, 还含有大量的高次谐波PWM信号也会对周围的设备产生辐射的影响;控制电路输出的高频脉冲时钟波形也会产生一定的电磁干扰。电磁干扰的危害几乎涉及所有领域, 简单归纳可分为对设备的影响和对人的影响两大类。
2.3 电力电子装置的传导干扰
电磁干扰是通过传导和辐射两种途径耦合到敏感设备的。在电力电子装置中, 传导是电力电子装置干扰传播的重要途径, 也是在电磁兼容中考虑得最多的, 由于对电力电子装置传导干扰一般考虑的最高频率是30MHz。根据传导干扰方式不同, 电磁干扰可分为共模 (CM) 和差模 (DM) 两种形式。其中CM是由于逆变器快速开关导致输出电压变化产生的di/dt和系统中电容间的高频振荡产生的。DM是由整流器和逆变电路产生的。共模与差模的主要区别在于差模电流只在相线与中线之间流动, 而共模电流不但流过相线和中线, 而且还流过地线。一边情况下共模干扰较小, 主要为差模干扰。
3 电力电子装置电磁干扰的抑制
在产生低频谐波的电力电子装置中, 整流装置所占的比重最大, 整流电路所产生的谐波污染和功率因数降低问题在整流装置普及应用的同时, 也逐渐引起了人们的重视。所以现在的谐波抑制技术研究主要是从两个方面考虑。一是采用被动补偿技术, 装设谐波补偿装置来补偿谐波, 即在电力系统中或装置的电网侧装设无源滤波器 (PF) 或有源电力滤波器 (APF) , 这对各种谐波源都是适用的;二是采用主动校正技术, 对电力电子装置本身进行改造, 采用功率因数校正技术PFC, 使其不产生谐波, 且功率因数可控制为l, 这通常适用于中小功率装置或系统中比较集中的主要谐波源的电力电子装置。
为了抑制电源线上的电磁干扰, 通常在电源的入口端或出口端加EMI电源滤波器。EMI电源滤波器是抑制传导干扰信号最为有效的手段。它又被称为电网滤波器、进线滤波器等, 电源滤波器可以毫无衰减地把工业上常用的电源功率传输到设备上去却大大地衰减电源线上各种各样的EMI干扰信号, 最大限度地保护设备免受其害。同时, 它也能有效地抑制设备本身产生的EMI干扰信号, 防止干扰信号进入电网, 污染电磁环境, 危害其他设备。
4 结语
主要讨论了电力电子设备的电磁干扰, 以及减少传导干扰对电子设备自身、电源系统和其他电子设备影响的所需采取的措施。有效抑制高频传导干扰, 提高电子设备的工作性能, 这在军事航空领域中具有及其深远的意义。
参考文献
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电子干扰 第5篇
一、硬件抗干扰
对单片机应用系统最严重的干扰是电源污染。解决的方法是:采用交流稳压器来保证供电的稳定性,防止电源系统的过压和欠压;利用低通滤波器滤去高次谐波以改善电源波形;采用隔离变压器,双层屏蔽(初、次级屏蔽)措施减少分布电容,提高系统共模干扰能力;还可采用对各功能模块电路分别独立供电的措施。
切断来自传感器和各功能模块部分的干扰,采取的措施有:模拟电路通过隔离放大器进行隔离;数字电路通过光电耦合进行隔离;模拟地和数字地分开;或采用提高电路共模抑制比等手段。
在常用系统的长线传输中,采用双绞线或屏蔽线作传输线能有效地抑制共模噪声及电磁场干扰,但应注意传输线阻抗匹配,以免产生反射,使信号失真。
对空间干扰(系统内部或外部电磁场在线路、导线、壳体上的辐射、吸收、耦合和调制)的抗干扰设计主要考虑地线设汁、布局设计和系统的屏蔽措施。
数字地和模拟地要分开,分别与电源端地线相连。当系统工作频率小于lMHz时,屏蔽线应采用单点接地;当系统工作频率在l～10MHz时,屏蔽线应采用多点接地。
在印刷电路板设计中,要将强、弱电路严格分开,尽量不要把它们设计在一块印刷电路板上;电路板的走向应尽量与数据传递方向一致,接地线应尽量加粗,在印刷电路板的各个关键部分应配置去耦电容。
对系统中用的元器件要进行筛选,要选择标准化以及互换性好的元器件或电路。
电路设计时要注意电平匹配。
单片机进行扩展时,不应超过其驱动能力,否则将会使整个系统工作不正常。如果要超负载驱动,则应加上总线驱动器,如74LS245。
CMOS电路不使用的输入端不允许浮空,否则有可能接受外界干扰而产生误动作。设计时可根据需要接正电源或接地。
二、软件抗干扰设计
1.数据采集误差一般采取数字滤波方法
(1)算术平均法。这种方法可以减小系统的随机干扰对数据采集的影响。
(2)比较取舍法。对一点数据连续采样多次,剔除较大偏差。
(3)中值法。对一点数值连续采样多次,依次排序,取其中间值作为采样结果。
(4)一阶递推数字滤波法。这种方法是利用软件完成RC低通滤波器的算法,代替硬件实现RC滤波,计算公式为:
YK=(1-a)YK-1+aXK
式中,XK为第K次采样值;YK-1为上次滤波结果输出值;YK为本次滤波结果输出值;a为滤波平滑系数。
a≈T/τ
式中,τ为RC滤波器时间常数;T为采样周期。
2.程序“走飞”失控或进入死循环
系统受到干扰导致PC值改变后,PC值不是指向指令的首地址而可能指向指令中的中间单元即操作数,将操作数作为指令码执行,或使 PC值超出程序区,将非程序区的随机数作为指令码运行,从而使程序失控“走飞”,或由于偶然巧合进入死循环。解决的方法有:
(1)设置软件陷阱。在非程序区安排指令强迫复位。如用LJMP 0000H的机器码填满非程序区。这样不论PC失控后飞到非程序区的哪个字节,都能复位。也可在程序区每隔一段(如几十条指令)连续安排三条NOP指令。因为MCS-51型单片机最长宇节指令为3字节。当程序失控时,只要不跳转,指令连续执行,就会运行NOP指令,就能使程序恢复正常。
(2)设置“看门狗”。使程序从死循环中恢复到正常状态的有效方法是设置时间监视器,时间监视器又称“看门狗”。时间监视器有二种:一种是硬时钟,一种是软时钟。硬时钟是在CPU芯片外用硬件构成一个定时器,软时钟是利用片内定时/计数器,定时时间比正常执行一次程序循环所需时间要大。正常运行未受干扰时,CPU每隔一段时间就对硬时钟输出复位脉冲使其复位;对软时钟重置时间常数复位。其时间应比设定的定时时间要短,使其始终不中断、不复位。当受到干扰,程序不能正常运行、陷入死循环时,因不能及时“喂狗”,硬时钟或软时钟运行至既定的定时时间时,硬时钟会输出一个复位脉冲至CPU的RESET端而使单片机复位。软时钟可产生中断,在中断服务子程序中进行修正或复位。上述软、硬时钟只需设置其中一种。软时钟不需增加硬件电路但要占用宝贵的定时/计数器资源;硬时钟不占资源,但要增加硬件电路和材料成本。
电子秤的抗干扰措施 第6篇
1. 主要的干扰及抑制技术
电子秤使用时的主要干扰源和抑制方法如下:
1.1 电源干扰。
电源干扰往往以浪涌的形式出现, 如雷电或电源线上引入的感应电荷。它能引起保险丝断、损害打印电路板、损害桥式整流器等。一个完整的接地系统对电源的干扰起着良好的保护作用。接地系统良好, 能减小故障带来的损失, 系统接地对此类故障能起到有效的防止作用。
1.2 交流电干扰。
交流电干扰可能损坏元器件及微处理机。对交流电源, 零线与地线之间电压不应超过0.2V, 其地线要接在接地桩上。对此类干扰最好的办法是良好的接地以及使用对干扰有滤波作用的稳压源。
1.3 感应干扰。
感应干扰是由电感破坏磁场所产生, 这个干扰以尖峰高电压形式出现, 它比原来的电压要高得多, 这个尖峰高电压能引起各种故障, 并对设备造成永久性危害。它主要表现为电容性耦合、电感性耦合、电磁场辐射三种形式, 对电路主要造成共模形式的干扰。克服电场耦合干扰最有效的办法是屏蔽。屏蔽电场耦合干扰时, 导线的屏蔽层最好不要两端连接当地线使用, 因在有地环电流时, 这将在屏蔽层形成磁场, 干扰被屏蔽的导线。应该把屏蔽层单点接地, 一般选择它的任一端接地。抑制磁场干扰的办法是屏蔽干扰源。但把它们都用导磁材料屏蔽起来很难做到, 故只能采用一些被动的抑制技术, 远离干扰源, 同时要尽量避免平行走线。
1.4 无线电频率干扰。
无线电频率干扰可能造成电子秤显示不准, 这时要检查接地设备是否用了长而细的导线, 线的屏蔽是否良好, 滤波器工作是否正常。
1.5 静电干扰。
静电干扰要比射频干扰的破坏力大。当设备受潮时, 静电干扰就会出现, 而且这种干扰比较常见。静电干扰明显的可能破坏传感器及敏感组件, 造成设备关闭, 显示混乱。克服这种干扰最好的办法就是设备接地, 信号线屏蔽等。
从上可以看出, 抑制各种干扰, 采用接地是最好的措施。
2. 接地类型及作用
接地就是指在系统与某个电位基准面之间建立低阻的导电通路。电子设备“接地”通常有两种含义:一种是“接大地” (安全地) ;另一种是“接系统基准地” (信号地) 。“接大地”是以地球的电位为基准, 并以大地作为零电位, 把电子设备的金属外壳、电路基准点与大地相连, 并认为大地的电势为零。接地方式通常有以下几种:
2.1 安全接地。
安全接地即将高压设备的外壳与大地连接。一是防止机壳上积累电荷, 产生静电放电而危及设备和人身安全。二是当设备的绝缘损坏而机壳带电时, 促使电源的保护动作而切断电源, 以便保护工作人员的安全。三是可以屏蔽设备巨大的电场, 起到保护作用。
2.2 防雷接地。
当电子秤被雷击时, 不论是直接雷击还是感应雷击, 如果缺乏相应的保护, 设备都有可能受到很大损害甚至报废。为防止雷击, 我们一般在高处设置避雷针与大地相连, 以防雷击时危及设备和人员安全。
2.3 工作接地。
它是为电路正常工作而提供的一个基准电位。这个基准电位一般设定为零。该基准电位可以设为电路系统中的某一点、某一段等。当该基准电位不与大地连接时, 视为相对的零电位。但这种相对的零电位是不稳定的, 它会随着外界电磁场的变化而变化, 使系统的参数发生变化, 从而导致电路系统工作不稳定。当该基准电位与大地连接时, 基准电位视为大地的零电位, 而不会随着外界电磁场的变化而变化。
2.4 屏蔽接地。
屏蔽与接地应当配合使用, 才能起到良好的屏蔽效果。当用完整的金属屏蔽体将带电导体包围起来时, 在屏蔽体的内侧将感应出与带电导体等量异种的电荷, 外侧出现与带电导体等量的同种电荷, 因此外侧仍有电荷存在。如将金属屏蔽体接地, 外侧电荷将流入大地, 金属外壳将不会存在电场, 相当于壳内带电体的电场被屏蔽起来了。
由于可采取多种接地方式为防止减少接地装置间的干扰, 还应对接地装置采取措施:增大接地装置间的距离, 直流地与防雷地若不共用接地体, 两者间的距离不宜小于5米;接地体间的埋深差别越大, 他们相互间的干扰就越少;在实际应用中, 可根据现场情况, 充分利用自然形成的高导电率物体;接地线引入时为防止干扰应远离其他接地系统;将接地导线结扎在秤的基坑的接地桩上;在做接地时, 称重系统各接地点之间距离不小于3米, 垂直敷设时, 垂直打入地下的深度不应小于2米, 水平敷设时, 埋设深度不应小于0.7米。而且, 接地体应镀锌或镀铜, 严禁涂漆;地线做好后, 一般接地电阻小于4欧姆。
机载电子设备的电磁干扰浅析 第7篇
本文首先简要介绍电磁干扰的基本常识,然后重点介绍机载电子设备的电磁耦合的分析过程,并提出解决电磁干扰的具体方法。
电磁干扰
1.电磁干扰三要素:
任何一个电磁干扰的发生都必须具备三个基本要素,第一是有一个干扰源,第二是有传播干扰能量的途径或通道,第三还必须有敏感设备。
2.电磁干扰的基本传播途径与耦合原理
传播途径有电磁干扰的传播途径有两个,一个是传导传播,一个是辐射传播。与之相对应的,被干扰的敏感设备与干扰的耦合途径也有两个,一个是传导耦合,一个是辐射耦合。耦合原理有三类:传导耦合,导线经过有干扰的环境,即拾取干扰信号并经导线传导到电路而造成对电路的干扰,称为传导耦合,或者叫直接耦合;共阻抗耦合,当两个电路的电流经过一个公共阻抗时,一个电路的电流在该公共阻抗上形成的电压就会影响到另一个电路,称为共阻抗耦合;辐射耦合,辐射源向自由空间传播电磁波,感应电路的两根导线就像天线一样,接受电磁波,形成干扰耦合,干扰源距离敏感电路比较近的时候,如果辐射源有低电压大电流,则磁场起主要作用;如果干扰源有高电压小电流,则电场起主要作用。
机载电气电子设备的电磁耦合过程分析
在机载电子设备的电磁干扰分析中,导线对导线的耦合和场对导线的耦合是两种最重要的耦合干扰方式,因此本文主要介绍这两种耦合方式,并提出解决方法。
导线对导线的耦合分析。在机载电气电子设备装置中,一般都要把各种连接导线扎成一捆捆电缆,但是这一捆捆电缆内部存在着程度不同的导线之间的耦合感应,严重时会使设备遭受干扰而导致性能降级或功能不正常。
导线对导线的感应耦合原理。根据感应耦合的原理可知,在两导线之间同时存在磁场耦合和电场耦合。在信号源频率较低时,导线的长度远小于信号波长,即,可用集中的互电感参数M12和C12来表示电磁耦合。在信号频率较高时,即时,线间耦合用电磁场理论的传输方程来分析。
导线对导线的耦合分析过程
1.1低频线间耦合分析
为了较好的分析低频间的耦合,在工程应用中,一般可直接获得的导线数据是线径a,线间距离d,耦合长度l,导线离地高度h,通过计算,得到等效分布参数,导线间的分布参数有单位长度导线电阻r,自感系数L,对地电容C0,及两线间单位长度的互感系数M12、互电容系数C12,单位长度的一次参数计算公式为:
在频率极低的情况下,可以忽略自感作用和导线对地平面的电场感应,即令L=0,,只考虑两线间的互感耦合和互电容耦合,故耦合电压为:
1.2高频线间耦合分析
在传输信号的双回路中,设信号源Us的波长为,源内阻为ZS,负载阻抗为ZL,电路模型往返导线间隔距离为h,导线长度为l,采用电磁场的传输方程来分析时,首先进行分段处理,将导线分成无限多段,全部导线看成无限多个微分单元dy串级而成。微分单元中的电阻为rdy,自感系数为Ldy,两导线间的电容为C0dy,漏电导为G0dy.根据基尔霍夫回路电压平衡方程,可得dy段中电压和电流方程为:,以dy除以方程两端得:,由基尔霍夫节点电流方程得:,整理后并以dy除方程两边得:。式(1-3)和(1-5)称为传输线传输微分方程,在边界条件和初始条件给定时,就可以确定耦合电压和电流。解决方法:低频情况下,可以通过减小导线长度,减小线间距离,增大导线离地高度等办法;高频情况下,可以通过采用屏蔽导线,在导线两端加抑制器件如压敏电阻阀片、放电管、雷电抑制器等办法。
2.场对导线的感应耦合分析
机载电子设备大多数都装在金属壳的盒子内,既可提高整体强度,又可加强电磁防护,因此电磁波直接由盒体进入电子设备内部,往往因为场强较弱,不易造成危害,但这些电子设备的外引连接电缆却直接暴露在电磁场的作用下,经过场对线的激励,感应较强的干扰能量,然后再沿导线进入设备电路造成危害。
2.1场对导线的干扰类型。对导线产生干扰的电磁场从来源上可分为两类:一类是封闭系统内的辐射场;另一类是封闭系统外的干扰。从干扰电磁波的特性上,干扰源可分为连续波时变场和脉冲波瞬态场。
2.2场对导线的感应耦合
在机载电气电子设备的系统中,两设备之间往往是通过两根平行线相连接,同时,每个设备内部,又有作基准参考电位的地线,一般是通过低阻抗导线与设备壳体相连。如果导线附近出现较强的电场或磁场时,可能引起两种感应电压:一是由导线和系统地构成的闭合回路,产生感应电压UC,即共模干扰产生的电压;另一种是两根导线和设备电路构成的回路,产生感应电压UD,即差模干扰产生的电压。
2.2.1分析过程:
同样,对于两根导线构成的闭合回路中的感应电压为:
该感应电压在两根导线中产生方向相反、大小相等的电流I1和I2.UD称为差模电压。这种场对闭合回路导线的耦合称为差模耦合。
假如入射波以磁场强度H为主,根据电磁感应定律,感应电压为:
式中:为回路波阻抗。
解决方案:
差模耦合电压
在平衡电路中差模耦合电压主要取决于两平行线所围成的面积l*d和电磁场的频率f,在f和l一定的情况下,应尽量减小两线的间距,因此最常用的办法是连接导线采用双绞线。在不平衡线路中,差模电压主要取决于两导线所构成的回路中的阻抗不对称程度,因此应尽量减小回路中阻抗的不对称程度。
共模耦合电压
对有些机载电气电子设备,其机壳不接地,或者其参考地处于悬浮状态时,共模耦合电压在低频情况下大部分被隔离,不会造成干扰。但是随着频率的增高,电路的参考地线与机壳之间就会产生分布电容,机壳与地之间也会有分布电容,这些分布电容会使共模电流构成通路,产生干扰。
分布电容可近似为平行板电容器,其电容量。式中A为两平行板面积,通常等于设备的对地平面的等效面积,t为两平行板的间距。因此,共模耦合电压主要由由设备对地的安装情况和机壳内印制板的安装状态决定。
小结
电子电路的抗干扰控制 第8篇
1 电子电路系统干扰的类型和危害
1.1 干扰的类型。 电磁干扰是在电子电路系统运行中存在的一种干扰源, 要是从干扰的船舶途径来看, 可以将电磁干扰划分成传导干扰以及空间辐射干扰。 传导干扰主要是通过电子电路中的所有电路单元还有所有的电路导线, 在导线上发挥其干扰作用, 然后在通过导线连接, 让所有的干扰源都顺着导线开始传输, 这样就会干扰到整个电子电路系统。 而空间辐射干扰主要的传统途径是电子电路的空间, 它通过空间辐射去干扰整个电子电路系统, 让其不能正常运行。
1.2 干扰的危害。 首先是空间辐射干扰给电子电路系统带来的危害, 在电磁干扰系统中, 空间辐射干扰是电子电路系统中非常常见的一种干扰形式, 这种干扰主要的传播干扰源就是空间, 通过空间对整个电子电路进行干扰, 让系统不能正常运行, 要是细分的话还能将空间辐射干扰给分成远辐射干扰以及近耦合干扰。 空间辐射的干扰源就是电磁能量, 而且干扰途径也非常多, 有可能特定的条件下, 电源电路、信号电路以及控制电路都有可能成为辐射天线, 从而形成空间辐射的干扰途径, 然后干扰源再通过的系统空间开始流动并产生辐射, 这样一来, 电子电路系统就会在电路导线的流动下干扰到电磁感应以及电容电感。 其次是传导传导干扰给电子电路系统带来的危害, 这种电磁干扰主要是在电子电路系统中的各个导线上开始传播, 然后对系统进行干扰。 电子设备、相关的辅助设备, 还有电源和导线都是电子电路系统中的主要内容, 在这些东西都连接到一起之后, 电子电路系统就能正常运行, 在整个系统中最关键且不能缺少的设备就是电源, 它是系统的供电基础, 导线还有其他的电子设备也是系统运行中不能少的设备零件。 电子电路系统中这些设备都是相互串联的, 要是有传导干扰存在, 干扰源就会沿着系统中的所有网路和各个电子设备开始传输, 让每一个电子设备都受到干扰, 导线就是运输干扰源的载体, 载着干扰源逐级传递, 传导干扰也就散布在系统的每个角落, 让电子电路系统中的电子设备在低频率的情况下运行, 严重的会让整个系统停止工作。
2 电子电路抗干扰控制措施
2.1 抑制电源干扰源。 在电磁干扰中, 最基础的就是干扰源, 这也是最主要的干扰要素, 是所有电磁干扰的必要条件, 一般情况下, 电子电路系统中的电源几乎就是整个干扰源头, 所以在控制干扰过程中, 首先要就要对电源干扰进行控制, 这也是最直接的抗干扰控制措施。 其实有很多方法能够抑制电源干扰, 在电子电路系统运行的时候, 电网系统就是交流电网, 这时候对电磁干扰进行抑制的方法就有两种, 第一种就是将交流电网的电源变压器给屏蔽, 或者直接关掉, 在执行的时候也可以设置一个屏蔽层放在电源变压器的外面。 第二种就是在电源变压器旁边安置, 或者在电路中接入一个电磁滤波器, 将电网中所存在的电磁干扰进行过滤, 并消除。 使用电磁滤波器可以起到非常好的抗电磁干扰效果, 不仅能够消除电网中电磁干扰, 还可以有效控制电子电路系统运行中的噪声, 阻止其噪声进入电网, 给电网造成污染。
2.2 抑制整流电源产生的纹波干扰。 电子电路系统中的整流电源一般采用的整流方式是全波整流, 所以电源滤波产生的文波干扰, 它的频率大概为100Hz。 我们为了达到减少整流电源纹波干扰的目的, 首先应该是电源的电压稳定, 但是有的时候, 即使电源电压十分稳定了, 但是电子电路系统仍旧不能很好的工作, 这其中有一个非常重要的原因就是放大电路的输入端连接整流电源的输出端的连接线比较长, 当连接线超过20cm时, 电子电路系统中的前置放大器应该加上一个滤波电路。
2.3 抑制电源寄生耦合的干扰。 当多级信号共同使用同一个整流电源时, 因为电源的内阻不可能是零, 所以各信号电流在通过电源的时候, 在内阻上面产生了电压降, 这是一个交流信号电压降, 它会跟随着直流到其他级, 对一些放大级, 它会形成寄生的正反馈, 从而产生低频率的自激振荡。
3 其他一些相关的抗干扰措施
3.1 对于逻辑电路板, 电源线与地线应该合理分布, 布线要做到尽可能短, 避免出现布线回路、链环等现象。
3.2 在集成电路芯片的电源与地接入端间, 添加一个无感瓷片电容, 同时注意电容应该尽可能离芯片对应的管脚近一些。
3.3 印刷电路板布线时, 充分考虑逻辑输入信号对模拟信号的干扰, 尽可能使两种信号线分布得远一些, 从而减少之间的干扰。
3.4 对于信号在输送线上反射所带来的干扰, 有效措施就是缩短接线长度, 在长传输线的输入端串联一个电阻以抗衡阻抗;在其开始端不要接门电路, 防止由于信号反射而产生信号磁变, 使电路出现差错。
结束语
能够产生电子电路干扰的因素有很多种, 但是不管哪一种干扰因素都会对电子电路运行有着较大的影响, 所以在控制电磁干扰的时候也要从不同角度去考虑电磁干扰类型, 然后采取有效的干扰措施。 本文提出了一些电子电路的抗干扰措施, 相信通过相关技术人员的不断开发和研究, 电子电路的干扰问题迟早会被解决, 从而提高电子电路的稳定可靠性, 促进电子电路在经济社会中的可持续发展。
参考文献
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电子设备的电磁干扰及抑制对策 第9篇
关键词：电磁干扰,电子设备,抑制对策
1 电磁干扰的来源
电子设备的电磁兼容性受各种形式电磁干扰的影响导致设备无法正常运行, 而电磁干扰的主要来源包括两方面, 即内部干扰与外部干扰。
内部干扰是指电子设备内部各元件之间互相产生的干扰, 主要有:首先, 工作电源在通过设备内部的线路时, 分布电容、绝缘电阻等漏电会产生一定干扰, 具体与其工作频率有直接关系。其次, 地线、电源及传输导线的阻抗易与信号产生互相耦合, 或者导线之间也会互相干扰。再次, 电子设备内部某些元件运行时会发热, 从而对其自身及其它元件造成干扰, 影响其运行稳定性。最后, 一些部件功率比较大, 电压相对较高, 会产生磁场及电场, 受耦合影响干扰到其它部件的正常运行。
而外部干扰主要是指线路、设备受电子设备以外的各种因素的影响而产生的干扰, 主要包括:首先, 外部高压、电源通过绝缘时存在漏电现象, 从而对设备、线路等产生干扰。其次, 一些设备功率较大, 空间内会产生较强的磁场, 在互感耦合的作用下对电子线路、设备等产生干扰。再次, 电子线路、电子设备等还会受到空间电磁波的干扰。最后, 设备所处的工作环境稳定性较差, 电子线路、设备等内部元器件的参数受环境影响而发生改变, 从而对设备的正常运行造成干扰。
2 电磁干扰的抑制原理
2.1 接地
接地是防止干扰、抑制噪声最常用的方法之一, 接地电是电路或系统的基准电位, 可能是一个等电位点, 也可能是一个等电位面, 但不一定是大地电位。电子设备的机壳及其它相关的金属构件要保证可靠接地, 才能保证设备受到雷击时不会损坏设备, 保障工作人员的人身安全;设备金属构件接地的接地电阻通常不能太大, 至少要控制在规定值范围以内。常用的电路接地方法包括单点接地、多点接地及混合接地等三种, 其中单点接地是指在线路中的接地参考点仅有一个物理点, 其它需要接地的各点均与该点相连接。多点接地顾名思义即一个系统中可设置多个接地点, 设置原则是与其距离最近的接地平面相连接, 尽量缩短接地引线的长度;此处的接地平面可以是设备的底板, 当然也可以是贯穿整个系统的地导线, 如果系统规模比较大, 也可以将设备的结构框架用作接地平面。而混合接地主要针对一些高频接地点, 将其用旁路电容及接地平面连接起来, 不过该接地方法需要注意旁路电容与引线电感构成谐振。
2.2 滤波
在设备或线路中设置滤波器, 可以对传导干扰的电平起到明显的抑制作用。由于干扰频谱成分与有用信号的频率是不相同的, 滤波器可以针对这些与有用信号不同的频率起到较好的抑制作用, 从而防止其对设备、线路产生干扰。由此可见对于电子设备而言, 无论是干扰源抑制还是消除干扰耦合, 又或者提高设备的抗干扰能力, 滤波网络都是首选的最好方法。利用阻容及感容对网络产生耦合作用, 可以实现电路与电源的互相隔离, 电路之间的耦合被消除后, 干扰信号就无法进入电路。对于高频电路而言, 也可以采用CLCMπ型滤波器来消除耦合, 这种型号的滤波器是由两个电容器及一个高频扼流圈组成。
2.3 屏蔽
严格说来屏蔽是滤波中比较常用的一种手段, 此处将其单独介绍。所谓屏蔽即是利用金属将两个空间区域隔离开来, 达到控制电场、磁场及电磁波的目的, 防止其由一个区域对另外一个区域产生感应及辐射。屏蔽就是把电子设备的元部件、电路、组合件、电缆甚至整个系统用屏蔽体将干扰源包围起来, 可以起到控制干扰电磁场向外扩散的目的;而接收电路、设备等一旦被屏蔽体包围起来, 则外界电磁场也很难对其产生干扰。因为导线、电缆、元部件、电路等所产生的电磁波均可以被屏蔽体所吸收, 并且电磁波在屏蔽体上的界面反应及电磁感应在屏蔽层上产生的反向电磁场均可抵消部分干扰电磁波, 所以屏蔽体才可以有效抑制干扰。如果在某种情况下无法通过屏蔽措施来实现抑制干扰的要求, 可以采用结合屏蔽、采取平衡措施等电路技术。所谓平衡电路是指双线电路中的两根导线与其所连接的所有电路, 对地或对其它导线的阻抗均相等。平衡电路的主要作用是保持两根导线所接收到的干扰信号相同, 此时干扰噪声变为可在负载上自行消失的共态信号。除此之外, 还有一些其它电路技术也比较常用, 比如接点网络、整形电路、积分电路及选通电路等, 由此可见, 电路技术也是抑制电磁干扰的有效措施。
3 电磁干扰抑制措施的具体应用
现代人们生活中已经离不开电子技术, 因此人类活动的空间到处都是电磁波, 如果电子设备受到电磁波干扰则会对其正常运行产生直接影响, 从而为人类生活造成诸多不便。因此在电磁干扰的抑制措施应用十分广泛。具体而言包括以下几个方面:
3.1 汽车设备
汽车运行过程中如果存在严重的电磁干扰, 则会导致设备的电子元器件直接损毁, 所以相对其它设备而言, 汽车领域的电子设备的电磁环境最为恶劣, 相应的人们往往也会将研究重点放在汽车电子设备的电磁兼容性研究上来。一些发达国家的环保部门规定汽车点火线只能采用带阻尼的屏蔽线, 以防止汽车电气噪声污染环境。此外, 为了使计算机在汽车的应用更加广泛, 滤波电路应用而生, 将其置于前级, 可以在电路系统入口处将大部分传导产生的干扰噪声消除;或者通过诸如变压器隔离或光电隔离等隔离电路来消除由于电源线、信号线及地线进入电路的传地而产生的干扰等;此外, 合理选择元器件、提高电路系统安排的合理性, 也可以最大程度上降低电磁干扰的影响。
3.2 微机设备
微机设备软件抗干扰的作用主要是内容保证内存数据的稳定性, 并保证程序指针。微机这种装置可以进行编程控制, 如果该系统中内存RAM的主要作用是对时数据进行测量与控制, 其内存空间相对较小, 针对存放的数据而言, 如果其采样结果采用几组数据的平均值, 则可以最大程度上数据在采集过程中受到干扰而影响其真实性。如果数据存储于随机内存, 由于干扰导致数据易发生变化或丢失, 则可以将相关检验标志设置于随机内存区;此外, 还可以采取措施在随机存储器芯片的写信号线上加触发装置, 该装置只有在CPU写数据时才会触发, 可有效减少干扰破坏随机内存区。
4 结语
总之, 电子技术应用十分广泛, 各种干扰设备也会存在各种复杂的辐射, 因此电磁干扰要彻底消除也不现实。不过基于电磁兼容性原理的指导, 可以通过技术措施将电磁干扰的影响控制在最小程度上, 以保证电子设备良好的兼容性。比如通信系统设计初期, 就采取严格的现场电波测试措施, 提高频率及极化方式选择的针对性, 以防止雷达或移动通信等杂波对其产生干扰;再比如在选择高压线路径时, 要尽可能的避开无线电台, 如果无法避开则将接收地段地形、地物的屏蔽作用充分利用起来等。因此实际工作中要在分析、排查电磁干扰的基础上, 研究电磁干扰产生的机理, 有效解决电磁兼容问题。
参考文献
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电子通信中常见干扰因素及控制措施 第10篇
1 硬件干扰和控制措施
硬件的质量的好坏直接影响着通信质量的高低。如果硬件发生故障的话, 就会对局域网造成重大影响, 甚至可能引起整个无线网络的瘫痪。所以一般当电子通信发生故障时, 最先排查的就是硬件是否发生故障。硬件故障比较常见的有硬件的装置故障和网络的连接介质发生故障。硬件的装置故障很容易理解, 并且在在接入点和客户端教少的情况下进行检查并修复也很方便。但是网络环境比较复杂, 接入点和客户端较多时, 故障检测过程相对来说就会麻烦一点。如果是所有装置都无法连接网络, 我们就要对接入点的硬件检查一遍。确认了硬件没有问题或者修复后仍不能连接网络的话, 再分析其他故障。当然, 有时会出现有一部分用户可以用网, 另一部分用户却无法使用的情况。这种情况则很可能就是某个接入点发生故障了。对于这种情形的问题, 我们需要通过排查诊断出发生故障的接入点的具体位置再修复。
要控制硬件干扰, 对于具体接入点的寻找尤为重要。一般常用的检测方法是在电脑中输入相关命令连接具体IP, 若能成功连接则这个无线接入点是正常的, 影响因素很可能是原装置中相关硬件故障比如网线故障等。若是无法连接, 那么这个无线接入点很可能发生了故障或者配置干扰。这种情况下我们可以将此故障无线接入点连接到正常网络中进行故障排查, 若是损坏的话就需要进行更换了。
2 配置干扰和控制措施
配置干扰是电子通信中常见的一种干扰因素。在无线网络使用时当发生配置干扰的时候, 电子通信的信号会受到影响而变得微弱甚至消失, 造成网络配置错误而无法连接的问题。在无线局域网的使用中, 发生配置干扰会使它没有反应, 影响了我们的生活和工作。
当电子通信中发生配置干扰的时候, 我们需要及时采取措施来控制它。首先, 我们需要进行信号检测, 确定配置干扰的强度。其次, 为查找配置干扰的发生范围, 需要对频道检测。总而言之, 全面的检测自然比部分检测更加能解决问题, 但耗时较多。为了尽量减少配置干扰的发生, 应该组织配置的定期检测, 时刻关注并记录配置的具体情况。这也是控制配置干扰发生的一个有效手段。
如果故障不能得到有效解决, 应该对接入点的相关信号强度检测。信号微弱但装置具体位置未改变时, 可以通过改变无线点接入频道或运用无线终端检测信号。一般来说, 手机通话及微波炉也会带来配置干扰的问题。 (WEP) 有线等效保密协议, 即对在两台设备间无线传输的数据进行加密的方式, 用以防止非法用户窃听或侵入无线网络。如果WEP配置产生了故障, 就无法从无线网中得到有效IP地址。就算是静态IP地址也会产生无法连接的问题, 使得网络难以连接。另一个常见的配置干扰是DHCP协议, 它是一个局域网的网络协议, 使用UDP协议工作。主要作用有两点, 一是给内部网络或网络服务供应商自动分配IP地址, 二是给用户或者内部网络管理员作为对所有计算机作中央管理的手段。它的服务器对无线网络的正常连接有着重要的影响。
除此之外, 还有一些配置干扰应该注意, 比如说客户列表等网络问题。有一部分的接入点带有客户列表, 该列表里的终端才可以进行访问, 避免了未认证用户的使用。可是, 如果发生了某些意外情况导致该客户列表被激活, 却没有MAC地址时, 会使得无线客户端无法连接。对此, 激活了客户列表的时候, 管理员需要在每个接入点进行设置以提高安全性。
3 同频干扰和控制措施
无线网络的使用过程中受周边环境的影响较大。众所周知, 窄带信号中含有多种输出功率, 不同频谱的频率宽度的信号。如果这些窄带信号与发射信号频率一致就会对无线局域网产生同频干扰。而我们解决同频干扰的主要途径就是屏蔽或消除掉这些原始信号干扰源。
举例来说, 同频干扰在在CDMA网络中比较关键, 对提升CDMA系统的容量及其他关键指标来说影响比较重大。在TD-SCDMA系统中, 由于是时分系统, 扩频方法又难以得到很好的效果, 因此带来的危害更大。在TD SCDMA试验网的建网初期, 因为单频点全网同频组网的使用, 全网同频干扰的情况非常严重, 网络性能很差。即使后来改用了N频点技术, 还是无法避免同频干扰的问题。TD SCDMA网络同频干扰对业务的主要影响是网络信号良好时用户接入失败率较高, 带来的主要问题如有信号却打不了电话, 信号良好却接不了电话, 通话过程中话音断断续续, 通话时突然掉话, 图片下载缓慢。
同频干扰的控制策略主要有以下三种:
(1) 清除原始信号干扰源, 在确定了相关干扰源存在。
(2) 改变你的发射频率, 当造成同频干扰的原因难以处理时。
(3) 扩频。
这三种方式可以有效解决无线网络使用过程中的信号中断, 控制同频干扰的发生, 维护电子通信的正常使用。
4 结语
科技的发展带动了电子通信的发展, 目前我国无线局域网已经是非常普遍了。电子通信不仅为人们日常生活带来了方便, 随着电脑和智能手机的普及, 对人们业余生活的丰富作用也不可或缺, 提高了百姓生活水平, 也使得大家对于电子通信越来越依赖。因此, 电子通信中的干扰因素就需要尽快得到控制, 实现无线网络的有效管理, 保障人们的正常生活。
参考文献
[1]王翔.电子通信中常见干扰因素及控制措施研究[J].电子技术与软件工程, 2015 (02) :44.
