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随着高速铁路的不断提速,相应的牵引功率越来越大,随之而来的是信号设备所受电磁干扰加剧,尤其以列车自动防护系统(Automatic Train Protection,ATP)中的应答器传输模块(Balise Transmission Module,BTM)最为典型。据统计,ATP-1型列车自动防护系统设备故障中,50%以上是BTM故障。因此研究电磁骚扰源对BTM设备造成的干扰并提出针对性的抗干扰措施对BTM设备抗干扰意义重大。本文立足于BTM设备抗电磁干扰研究,所做的主要工作如下:一、根据调研和大量现场案例分析,明确BTM设备的主要骚扰源是高压供电线以及牵引变压器、牵引变流器等大功率设备,主要耦合途径是近场串扰和远场辐射。其中,对于BTM的CAU(Compact Antenna Unit)天线电缆的串扰,现场主要抗干扰措施是将天线电缆置于电缆槽中;对于CAU天线的辐射干扰,现场主要抗干扰措施是在CAU四周加装金属挡板。但上述两种方法仅限于工程实践,缺乏理论分析和定量计算。二、对电缆槽的屏蔽机理进行理论分析,明确电缆槽对屏蔽电缆屏蔽效能的主要影响因素是改变了敏感回路和骚扰回路间的分布电感。在此基础上,建立了屏蔽电缆置于电缆槽的电磁拓扑模型,定量计算了电缆槽的屏蔽效能,并通过仿真与实测对比验证了仿真模型的有效性。仿真和实测结果表明金属电缆槽对近场串扰有明显的屏蔽效果,可以将屏蔽电缆在104Hz到107Hz频段内的大约10dB的屏蔽效能提高到40dB左右。三、对金属档板的屏蔽机理进行理论分析,明确金属档板对CAU的屏蔽作用主要是由于挡板使辐射干扰发生了绕射而导致衰减。在此基础上,建立了金属挡板电磁拓扑模型,定量计算了金属挡板的屏蔽性能,并通过仿真与实测对比验证了仿真模型的有效性。仿真和实测结果表明金属档板对远场辐射干扰有一定的屏蔽作用,综合考虑CAU天线尺寸和安装要求,挡板所围面积的最佳尺寸为645mm×645mm,高度为约510mm,相应的屏蔽效能为7.2dB。