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摘要: 无线电监测工作是无线电管理的基础,无线电干扰源排查是无线电监测工作的主要内容之一,它对维护电波秩序,保障无线电业务的正常工作,起着重要作用。在干扰源排查的实际工作中体会到,应用电磁兼容分析,有助于及时准确地判断干扰原因,特别是在排查较复杂的无线电干扰时,用电磁兼容理论来梳理思路、指导行动,可以少走弯路,提高效率。
关键词: 无线电监测;无线电干扰;电磁兼容
中图分类号:TN98 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0520015-01
1 电磁兼容简述
电磁兼容(ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY簡称EMC)是研究在有限的空间、有限的时间和有限的频率资源条件下各种用电设备可以共存并不至于引起其他设备降级的一门学科。电磁兼容实际上是研究干扰源特性;电磁波传播特性;被干扰设备特性;设备测量方法、数据处理以及测量结果的评价和电磁兼容干扰分析与综合。
电磁兼容存在的三个必要因素:电磁兼容一般地说均要有一个特定的环境空间。此空间可大可小,例如一座城市或者更大到一个区域乃至宇宙,小到一个机房、一个机柜等;电磁兼容必须同时存在干扰源和被干扰的设备或者装置;电磁干扰通过一定的媒体将干扰源与被干扰体结合在一起。这个媒体可以是空间,也可以是公共电网或者是公用地线等。
电磁兼容的研究过程中电磁波的传播是非常重要的一环。一般地说干扰电磁波传播主要通过辐射、传导以及感应耦合等几种途径。
由于现代科学技术的发展,国民经济的各个部门广泛地应用电子技术。无线电新业务,新技术层出不穷,无线电频率的使用日趋紧张,电磁环境日趋恶化,特别是系统间的干扰已成为制约无线电系统正常通信的严重问题。
为了更好地研究解决这些问题,我国“无线电频率划分规定”将干扰定义为:由于一种或多种发射、辐射、感应或其组合所产生的无用能量对无线电通信系统的接收产生的影响,其表现为性能的下降、误解或信息丢失,若不存在这种无用能量,则此后果可以避免。
2 无线电干扰的种类与等级
无线电干扰发生在无线电频谱内。由于一种或多种发射、辐射、感应或组合所产生的无用能量对无线电通信系统的接收产生的影响,引起有用信号接收质量的恶化,出现信息差错或丢失,甚至会阻断通信,这就是通常所说的无线电干扰。
1)无线电干扰的种类:无线电干扰通常分为同信道干扰、邻道干扰、带外干扰、互调干扰、杂散辐射干扰、阻塞干扰、来自非无线电设备的干扰等七类。
2)无线电干扰的等级:从无线电管理和频率指配协调的目的出发,根据干扰的程度,一般把无线电干扰分为允许的干扰、可接受的干扰及有害干扰三级。
辐射电磁波的非无线电设备的干扰主要来自工科医设备、高压电力线、信息技术设备、电牵引系统、内燃机点火系统;声音和电视广播接收机的本震源等、家用电器、电动工具与电器照明等设施、静电放电、核电磁脉冲等十余种干扰。
无线寻呼业务干扰其它通信业务。干扰的原因多是由于大多数寻呼系统的基站采用大区域覆盖方式,发射功率大,天线增益高,且都到能以一个基站实现最大覆盖范围的地点进行发射;寻呼发射机架设的过多、过密布局不合理;寻呼发射设备老化或购置不合格产品;擅自提高天线高度和改变发射频率;违章设台等,给空中电磁环境造成很大危害。
非工业设备对其它通信业务产生的干扰。非无线电设备主要包括工业用的高频炉、热合机、高压电线、发电机和电动机等;交通工具如摩托车、电车、轮船点火系统等;医疗用高频设备X光机以及其它医疗仪器设备等。
3 电磁兼容控制技术
电磁兼容控制技术,提高设备的电磁兼容性必须采用综合的骚扰抑制措施,在骚扰传播途径中层层设防,才能达到预期效果。这些措施包括:
1)屏蔽技术。屏蔽是抑制辐射干扰的有效办法。应用时应注意,屏蔽措施经常要与接地共同使用才能发挥作用。设备一般采用金属机箱或在塑料机箱内喷涂一层金属作为屏蔽层。什么材料可以作为屏蔽材料?具有较高导电、导磁特性的材料可以作为屏蔽材料。常用的屏蔽材料有钢板、铝板、铝箔铜板、铜箔等。
2)滤波技术。用于切断沿导线传播的传导骚扰。滤波是抑制传导干扰最直接有效的办法。
3)接地技术。接地属于线路设计的范畴,对产品电磁兼容性有着至关重要的意义。可以说,合理的接地是最经济有效的电磁兼容设计技术。
4)隔离技术。隔离技术是切断地环路干扰的关键技术。
5)平衡传输。设备之间的信号传输如果能从不平衡方式改变成为平衡传输方式并与隔离技术结合,将可以进一步抑制地环路干扰。
总之,要使设备或系统达到电磁兼容状态的技术,通常应用印制电路板设计、屏蔽机箱、电源线滤波、信号线滤波、接地、电缆设计等技术。
4 电磁兼容分析
电磁兼容性的分析计算贯穿在无线电管理工作的全过程。特别是在频率指配和台站设置审批过程中,电磁兼容干扰分析计算是必不可少的。它是进行频率指配和批准设台时重要的技术依据。为了作好上述工作必须建立基础数据库。例如能够反映频率规划、分配、指配等情况频率数据库,记录设备性能指标的设备数据库、天线数据库,反映出台(站)位置、性能以及设台有关情况的台站数据库,记录台站工作情况空中电波情况的监测数据库,能够提供地理数据、地球物理特性参数的地理数据库等。
在上述数据库的基础上还要根据不同的地貌建立相应的数据传播模型。一般地说,在通信系统中将根据以下几种电磁波传播的方式等建立相应的传播模型。
对于共信道、相邻信道、减敏和互调产生的干扰,在接收机输入端受到干扰后导致性能的恶化。在多干扰源的环境中,总干扰源的功率是单个干扰功率之和。
5 结论
应用电磁兼容分析,是做好无线电管理工作,避免合法台站间产生相互干扰的前提。对及时准确地排查无线电干扰,不断提高排查干扰的水平,具有实际意义。在实际工作中,应用电磁兼容分析能及时准确地判断干扰原因,用电磁兼容理论来指导行动,可以提高工作效率。
参考文献:
[1]张跟全、马飞、李大艳,频谱管理中的电磁兼容性分析,无线电工程,2006.10.
[2]宋起柱,RFID技术及电磁兼容研究,中国无线电,2005.12.
[3]刘志杰、刘景莉、李申颖、褚建伦,基站电磁环境测试方法的比较与分析,安全与电磁兼容,2007.6.
关键词: 无线电监测;无线电干扰;电磁兼容
中图分类号:TN98 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0520015-01
1 电磁兼容简述
电磁兼容(ELECTROMAGNETIC COMPATIBILITY簡称EMC)是研究在有限的空间、有限的时间和有限的频率资源条件下各种用电设备可以共存并不至于引起其他设备降级的一门学科。电磁兼容实际上是研究干扰源特性;电磁波传播特性;被干扰设备特性;设备测量方法、数据处理以及测量结果的评价和电磁兼容干扰分析与综合。
电磁兼容存在的三个必要因素:电磁兼容一般地说均要有一个特定的环境空间。此空间可大可小,例如一座城市或者更大到一个区域乃至宇宙,小到一个机房、一个机柜等;电磁兼容必须同时存在干扰源和被干扰的设备或者装置;电磁干扰通过一定的媒体将干扰源与被干扰体结合在一起。这个媒体可以是空间,也可以是公共电网或者是公用地线等。
电磁兼容的研究过程中电磁波的传播是非常重要的一环。一般地说干扰电磁波传播主要通过辐射、传导以及感应耦合等几种途径。
由于现代科学技术的发展,国民经济的各个部门广泛地应用电子技术。无线电新业务,新技术层出不穷,无线电频率的使用日趋紧张,电磁环境日趋恶化,特别是系统间的干扰已成为制约无线电系统正常通信的严重问题。
为了更好地研究解决这些问题,我国“无线电频率划分规定”将干扰定义为:由于一种或多种发射、辐射、感应或其组合所产生的无用能量对无线电通信系统的接收产生的影响,其表现为性能的下降、误解或信息丢失,若不存在这种无用能量,则此后果可以避免。
2 无线电干扰的种类与等级
无线电干扰发生在无线电频谱内。由于一种或多种发射、辐射、感应或组合所产生的无用能量对无线电通信系统的接收产生的影响,引起有用信号接收质量的恶化,出现信息差错或丢失,甚至会阻断通信,这就是通常所说的无线电干扰。
1)无线电干扰的种类:无线电干扰通常分为同信道干扰、邻道干扰、带外干扰、互调干扰、杂散辐射干扰、阻塞干扰、来自非无线电设备的干扰等七类。
2)无线电干扰的等级:从无线电管理和频率指配协调的目的出发,根据干扰的程度,一般把无线电干扰分为允许的干扰、可接受的干扰及有害干扰三级。
辐射电磁波的非无线电设备的干扰主要来自工科医设备、高压电力线、信息技术设备、电牵引系统、内燃机点火系统;声音和电视广播接收机的本震源等、家用电器、电动工具与电器照明等设施、静电放电、核电磁脉冲等十余种干扰。
无线寻呼业务干扰其它通信业务。干扰的原因多是由于大多数寻呼系统的基站采用大区域覆盖方式,发射功率大,天线增益高,且都到能以一个基站实现最大覆盖范围的地点进行发射;寻呼发射机架设的过多、过密布局不合理;寻呼发射设备老化或购置不合格产品;擅自提高天线高度和改变发射频率;违章设台等,给空中电磁环境造成很大危害。
非工业设备对其它通信业务产生的干扰。非无线电设备主要包括工业用的高频炉、热合机、高压电线、发电机和电动机等;交通工具如摩托车、电车、轮船点火系统等;医疗用高频设备X光机以及其它医疗仪器设备等。
3 电磁兼容控制技术
电磁兼容控制技术,提高设备的电磁兼容性必须采用综合的骚扰抑制措施,在骚扰传播途径中层层设防,才能达到预期效果。这些措施包括:
1)屏蔽技术。屏蔽是抑制辐射干扰的有效办法。应用时应注意,屏蔽措施经常要与接地共同使用才能发挥作用。设备一般采用金属机箱或在塑料机箱内喷涂一层金属作为屏蔽层。什么材料可以作为屏蔽材料?具有较高导电、导磁特性的材料可以作为屏蔽材料。常用的屏蔽材料有钢板、铝板、铝箔铜板、铜箔等。
2)滤波技术。用于切断沿导线传播的传导骚扰。滤波是抑制传导干扰最直接有效的办法。
3)接地技术。接地属于线路设计的范畴,对产品电磁兼容性有着至关重要的意义。可以说,合理的接地是最经济有效的电磁兼容设计技术。
4)隔离技术。隔离技术是切断地环路干扰的关键技术。
5)平衡传输。设备之间的信号传输如果能从不平衡方式改变成为平衡传输方式并与隔离技术结合,将可以进一步抑制地环路干扰。
总之,要使设备或系统达到电磁兼容状态的技术,通常应用印制电路板设计、屏蔽机箱、电源线滤波、信号线滤波、接地、电缆设计等技术。
4 电磁兼容分析
电磁兼容性的分析计算贯穿在无线电管理工作的全过程。特别是在频率指配和台站设置审批过程中,电磁兼容干扰分析计算是必不可少的。它是进行频率指配和批准设台时重要的技术依据。为了作好上述工作必须建立基础数据库。例如能够反映频率规划、分配、指配等情况频率数据库,记录设备性能指标的设备数据库、天线数据库,反映出台(站)位置、性能以及设台有关情况的台站数据库,记录台站工作情况空中电波情况的监测数据库,能够提供地理数据、地球物理特性参数的地理数据库等。
在上述数据库的基础上还要根据不同的地貌建立相应的数据传播模型。一般地说,在通信系统中将根据以下几种电磁波传播的方式等建立相应的传播模型。
对于共信道、相邻信道、减敏和互调产生的干扰,在接收机输入端受到干扰后导致性能的恶化。在多干扰源的环境中,总干扰源的功率是单个干扰功率之和。
5 结论
应用电磁兼容分析,是做好无线电管理工作,避免合法台站间产生相互干扰的前提。对及时准确地排查无线电干扰,不断提高排查干扰的水平,具有实际意义。在实际工作中,应用电磁兼容分析能及时准确地判断干扰原因,用电磁兼容理论来指导行动,可以提高工作效率。
参考文献:
[1]张跟全、马飞、李大艳,频谱管理中的电磁兼容性分析,无线电工程,2006.10.
[2]宋起柱,RFID技术及电磁兼容研究,中国无线电,2005.12.
[3]刘志杰、刘景莉、李申颖、褚建伦,基站电磁环境测试方法的比较与分析,安全与电磁兼容,2007.6.