【摘 要】當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)工程發(fā)展的非常迅速,與之相關(guān)的一系列問(wèn)題也隨之出現(xiàn),尤其是通信環(huán)境變的愈來(lái)愈復(fù)雜。由于復(fù)雜的通信環(huán)境,導(dǎo)致通信設(shè)備被干擾的情況時(shí)常發(fā)生。因此,只有不斷發(fā)展通信防干擾技術(shù)才能給人們創(chuàng)立一個(gè)安全便捷的的通信環(huán)境。本文主要論述以下三個(gè)方面:通信電纜的受干擾現(xiàn)象、通信電纜的分類和型號(hào)和通信電纜的抗干擾技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】干擾現(xiàn)象 通信光纖 抗干擾技術(shù) 接地保護(hù)
通信電纜是傳輸電磁能信息的主要載體,它能完成電磁能之間的轉(zhuǎn)換。由于復(fù)雜的通信環(huán)境使得通信電纜對(duì)通信線路造成十分大的影響,其中包括電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)。電磁感應(yīng)是指放在變化磁通量中的導(dǎo)體,會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),使通信線路存在對(duì)地電壓。靜電感應(yīng)是物質(zhì)(如金屬,即導(dǎo)體)中電子流動(dòng)的一種現(xiàn)象。金屬物體內(nèi)部的電子移向表面,使表面帶有與接近它的帶電物體相反極性的電荷,并有靜電力學(xué)現(xiàn)象和放電現(xiàn)象發(fā)生。如果感應(yīng)物體是電阻較小的良導(dǎo)體時(shí),容易發(fā)生靜電放電現(xiàn)象從而造成危害。由于靜電耦合作用,輸電線路的電場(chǎng)會(huì)在鄰近的通信線路上產(chǎn)生感應(yīng)電壓,導(dǎo)致通信電纜中的不平衡電流急速增加,造成電力設(shè)備的損壞。因此,要不斷探究和完善通信電纜的抗干擾技術(shù)。
一、通信電纜的受干擾現(xiàn)象
通信電纜的干擾現(xiàn)象是指由于電子設(shè)備中的邏輯電路芯片和微處理器兩者產(chǎn)生的電磁波,它的頻譜范圍可以達(dá)到幾百兆甚至上千兆。通信電纜干擾現(xiàn)象所產(chǎn)生的電磁波還可以耦合到進(jìn)出屏蔽機(jī)箱的電纜線路上,同時(shí)屏蔽箱體內(nèi)的干擾也會(huì)通過(guò)傳導(dǎo)途徑被電纜線路帶到機(jī)箱以外,造成輻射干擾。通信電纜外界的環(huán)境也會(huì)對(duì)屏蔽箱產(chǎn)生影響,它可以干擾屏蔽箱內(nèi)的電路和電子元件。另外,由于通信電纜存在一定的長(zhǎng)度,所以它的干擾吸收能力和干擾輻射能力通常會(huì)比屏蔽箱內(nèi)的各種線路所產(chǎn)生的干擾強(qiáng)。電纜表皮層的電流和電纜芯內(nèi)的電流產(chǎn)生感應(yīng)電壓,感應(yīng)電壓會(huì)對(duì)外部產(chǎn)生干擾輻射。其輻射大小主要取決于電纜芯中通過(guò)電流的大小、電纜長(zhǎng)度和電纜規(guī)格等因素。
在同一電纜線束中,時(shí)常存在串?dāng)_的現(xiàn)象。串?dāng)_的大小通常用耦合阻抗來(lái)衡量。當(dāng)電纜的耦合長(zhǎng)度等于或小于傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的1/16時(shí),這種耦合屬于低頻耦合。低頻磁場(chǎng)耦合的強(qiáng)弱與芯線之間的距離、電纜屏蔽層的接地方式、干擾信號(hào)的頻率、電纜本身的阻抗和芯線之間的距離等有技術(shù)措施有關(guān)。處理好通信電纜的串?dāng)_問(wèn)題也是避免通信電纜受干擾的重要手段。
二、通信電纜的分類
通信電纜是由在兩根在理想條件下完全相同的金屬導(dǎo)線外涂覆絕緣層組成的回路,也稱之為對(duì)稱電纜。 通信電纜按用途可分為長(zhǎng)距離傳輸用的長(zhǎng)途通信電纜和較短距離傳輸用的區(qū)域通信電纜。長(zhǎng)途通信電纜又可分為聯(lián)接用的中繼通信電纜和城市間傳輸用的干線長(zhǎng)途電纜(或稱干線通信電纜)。區(qū)域通信電纜可分為市內(nèi)電話電纜和電話局間或局內(nèi)聯(lián)接用的(引線等)配線電纜及局用電纜。干線長(zhǎng)途電纜往往是由不同結(jié)構(gòu)的電纜組合在一起的綜合型通信電纜。通信電纜按線心所用絕緣材料種類可分為空氣紙絕緣電纜、紙-繩絕緣電纜、聚苯乙烯-繩絕緣電纜、泡沫聚乙烯絕緣電纜、聚乙烯墊圈絕緣電纜、實(shí)心聚乙烯絕緣電纜、魚(yú)泡(聚乙烯)絕緣電纜等。
三、通信電纜的抗干擾技術(shù)
目前防止通信電纜受干擾最有效的方式是濾波和屏蔽。濾波主要適應(yīng)于低頻應(yīng)用場(chǎng)合,而屏蔽適用于高頻應(yīng)用市場(chǎng)。與此同時(shí),為了更好地抑制通訊電纜受干擾現(xiàn)象,還要做好通信電纜的接地保護(hù)工作。
(一)濾波。防止通信電纜受干擾最常用的濾波儀器是屏蔽濾波連接器,它可以有效的抑制通信電纜受干擾。濾波主要分為以下兩種形式:高密度和高性的D型濾波連接器,這種儀器主要運(yùn)用在大型工廠、軍用設(shè)備和工業(yè)控制設(shè)備等。它能夠高效的吸收電磁干擾輻射。普通經(jīng)濟(jì)型D型連接器,這種連接器主要運(yùn)用在民用電子產(chǎn)品和小型工廠。它能夠吸收系統(tǒng)中要求比較低的電磁干擾輻射。
(二)屏蔽。電纜的屏蔽效能主要取決于屏蔽層的物理結(jié)構(gòu),主要的屏蔽電纜有以下三種:
1.單層編織絲網(wǎng)屏蔽電纜。它的屏蔽層是由單層導(dǎo)線構(gòu)成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),可以達(dá)到85%~95%的覆蓋率,主要防護(hù)低阻干擾源,譬如防護(hù)電動(dòng)機(jī)的磁性線圈、控制電路、控制設(shè)備以及普通家用電器設(shè)備。2.雙層編織絲網(wǎng)屏蔽電纜。它的屏蔽層是由雙層導(dǎo)線構(gòu)成的,它的優(yōu)點(diǎn)是提供更高的頻率,比如移動(dòng)無(wú)線通訊網(wǎng)、計(jì)算機(jī)以及計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)系統(tǒng)等的干擾進(jìn)行防護(hù)。3.編織絲網(wǎng)和金屬箔組合封裝屏蔽電纜。它的優(yōu)點(diǎn)是覆蓋率大,覆蓋面積大,這樣極大的提高了高頻屏蔽特性。它可以對(duì)頻率接近1000MHz的干擾源提供防護(hù),主要用于安全部門和軍事通信部門。
(三)通信電纜的接地保護(hù)。接地系統(tǒng)主要包括埋在地下的接地體、地上的公共接地母線、接地線和接地入線等部分。為了保護(hù)通信電纜不受干擾,就要保證通信電纜得到足夠的接地保護(hù)。為了提供能夠長(zhǎng)期保持低阻抗對(duì)地排流,地下部分接地體的設(shè)置應(yīng)該注重以下幾個(gè)因素:接地體、土壤條件、接地信號(hào)的特性、接地體的效果。針對(duì)地上部分,應(yīng)當(dāng)考慮所設(shè)計(jì)的接地系統(tǒng)是連續(xù)的、固定的,它的載流量必須滿足最大短路電流或者最大雷擊電流。與此同時(shí),它所具備的阻抗數(shù)值也必須限定在規(guī)定的數(shù)值內(nèi),應(yīng)當(dāng)符合地面上建筑物的電位。
近年來(lái),隨著社會(huì)對(duì)通訊行業(yè)和電力需要的迅速增長(zhǎng),使得輸電電壓的等級(jí)不斷提升,通信電纜的抗干擾技術(shù)也不斷需要更新,電纜線路中的電磁干擾問(wèn)題也逐漸成為人們熱議的一個(gè)話題。因此,如何加強(qiáng)和完善通信電纜的抗干擾技術(shù)將是未來(lái)數(shù)年里通信行業(yè)必須要做的工作。只有不斷發(fā)展通信防干擾技術(shù)才能給人們創(chuàng)立一個(gè)安全便捷的的通信環(huán)境。
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