胡芳芳+楊永增

摘 要 電磁干擾對通信鏈路具有較強的干擾性，強烈的電磁干擾容易造成通信串音、阻塞、中斷甚至損壞通信設備。本文對通信鏈路上的不同電磁干擾源進行梳理和分析，提出通信電磁干擾防護的策略和方法。

關鍵詞 通訊鏈路；電磁干擾；防護

中圖分類號 TN91 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）188-0054-02

現在，人類已經進入信息時代，信息通信的安全穩(wěn)定越來越受到重視。現今由于大量的電力、電氣設備的廣泛應用，其工作過程中不可避免的會對周圍的空間產生大量的電磁輻射，形成通信鏈路的干擾源。因此尋求通信鏈路電磁干擾防護的方法變得非常重要。通過有效的電磁干擾防護，可以很大程度上提高通信鏈路的電磁兼容性和穩(wěn)定性[1]。

1 通信鏈路中的幾種電磁干擾源

1.1 靜電干擾

靜電指帶電體周圍的電場強度大于介質的絕緣擊穿場時，因介質電離而使帶電體電荷消失的現象。靜電發(fā)生過程具有電壓高、能量低、時間短的特點。其電壓通常在數千伏到上萬伏。由于超高的電壓，很容易對電子器件造成絕緣擊穿，對設備產生巨大損害。尤其在電子通信系統(tǒng)中，信息記錄媒體在高速運行過程中產生的靜電對地放電產生噪聲，會破壞通信設備的磁記錄，對通信設備產生危害。

1.2 電力干擾

電力網通常為交流網絡，在電力開關投切的過程中會引起強大的電流脈沖，會對外輻射大量電磁波，形成干擾源；大容量負荷的投入和切出也會引起電網電壓波動，產生大量電磁輻射；電網三相電壓瞬間失衡時會導致電壓波形畸變，產生高次諧波，會嚴重影響通信線路。

1.3 機房內部干擾

由于通信設備采用大量的電子開關，而且開關開斷頻率很快，會引發(fā)快速脈沖電流變化，尤其是規(guī)模很大的通信機房，通信設備本身產生的電磁干擾要引起足夠的重視。

1.4 自然環(huán)境干擾

很多自然現象都會對通信鏈路產生干擾，如雷電、太陽黑子和耀斑，這些干擾源能量強大，而且有很強的不確定性。尤其是雷電發(fā)生概率很大，能量很高，通常電壓在上億伏以上，電流達到幾千安培，破壞程度很大。

2 電磁干擾防護的方法

2.1 良好接地

電磁波作為一種能量，在傳輸過程中，不會憑空產生和消失。通信設備良好的接地可以有效的將電磁波釋放到大地中去，是通信鏈路中防護電磁干擾的最首要的措施。一般接地要求接地電阻盡量小，使電磁能量釋放時間短，電荷迅速轉移到大地中，有效保護通信設備和線路不受

損壞[2]。

在接地技術中，接地地線存在一定的阻抗，主要有電阻和電感兩部分。接地阻抗的電感部分對高頻通信設備產生影響，電阻對低頻通信設備產生影響，因此可以采用多點接地方法減少電感的影響，采用加大地線橫截面積的方法來減少接地線電阻值[3]。

2.2 屏蔽保護

屏蔽是利用導電材料阻擋和削弱交變電磁場向指定區(qū)域穿透。電磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽體對電磁能流的反射、吸收和引導作用，與屏蔽結構表面和屏蔽體內部感應的電荷、電流與極化現象密切相關。在通信領域，根據通信設備機房弱電系統(tǒng)的特點，可以將屏蔽體分配在通信設備、機房建筑和通信線路管道中。

2.2.1 通信設備屏蔽

在通信設備的屏蔽設計中，需要滿足兩個條件。一個是屏蔽體的導電連續(xù)性，第二個是不能有導體直接穿過屏蔽體。

一般的機箱會有很多開孔，如通風口，顯示窗等，由于這些部件會導致機殼導電連續(xù)性下降，屏蔽體效能很低。通常情況下，屏蔽機箱的各個部分并不是完全接觸的，不可避免會產生縫隙，縫隙是造成屏蔽機箱屏蔽功能下降的主要原因，縫隙的阻抗直接決定了箱體屏蔽效能，阻抗越小，屏蔽效果越好。在機箱縫隙中，有接觸部分和非接觸部分，類似網狀結構，接觸部分相當于電阻，而非接觸的空隙部分相當于電容，整個縫隙相當于很多電容和電阻的并聯。在低頻時，呈現直流特性，電阻分量起主要作用。高頻時，呈現交流特性，電容分量起主要作用。兩種阻抗形成電磁泄漏，導致機箱屏蔽效能下降。根據上述原理，可以利用以下措施減小縫隙電磁泄漏。

1）增加接觸面的重合面積。

2）使用盡量多的螺釘緊固安裝設備，提高導電性。

3）保持箱體表面清潔，可減少接觸電阻。

4）利用電磁密封墊，盡量消除縫隙的非接

觸點。

穿過機箱的導體對屏蔽效能的損害也很嚴重，可以采用以下方式處理：

1）利用帶屏蔽層導線，與機殼相連接，相當于將屏蔽體延伸到導線端部。

2）對導線進行濾波處理，降低導線高頻成分。

此外，機柜可采用集中擺放策略，使接地排盡可能靠近機柜，保證接地系統(tǒng)良好。

2.2.2 機房建筑防雷和屏蔽

機房的建筑材料一般為鋼筋混凝土和金屬框架，具有一定的導電性，這為電磁傳遞提供了一個良好的載體。如在發(fā)生雷擊時，雷電的能量可通過建筑傳播到室內中。一般防雷擊的方法有安裝避雷針、避雷天線、避雷感應器等，這些設備連接接地裝置，深埋入大地中，能夠將雷擊產生的大量能量快速引導到地下。此外，在通信設備機房裝修時，地面應該進行防靜電處理，墻壁采用防靜電鋁塑板，機房地板采用導電性高的金屬靜電地板，形成屏蔽防護網，具有很好的屏蔽效果。

2.2.3 通信電纜的屏蔽

通常，通信電纜外部有管道保護，要在保護管兩端做好接地措施，與等電位帶相連接，盡量減少感應雷擊的侵入，通信電纜埋地深度應在15m以上。各種線纜均要采用屏蔽措施，如硬金屬導管、金屬軟管、金屬絲網、棧橋均可以運用于通信線纜的屏蔽。在采取為減少屏蔽芯線的感應電壓，在屏蔽層僅一端做等電位連接處理的情況下，應采取絕緣隔開的雙層屏蔽，外屏蔽層應該在兩端做等電位連接處理。

2.3 防強電干擾

當通信線路受到強電線路的感應影響時，可以通過采用金屬護套電纜或者將電纜穿入鋼管內的方法解決磁耦合，將電纜對地絕緣解決阻性耦合。最直接的方法是在通信線路的建設過程中避開強電設備，通信線路和電力線路分別布線。在強電設備本身電磁輻射抑制策略中，可以采取縮短故障跳閘時間，降低變電站接地阻值的方式。

2.4 通信電源干擾的防護

通信開關電源內電子器件多，開關開斷頻率高，在大型機房內，會產生較大的電磁輻射，影響信號的傳輸。常用的降低電源電磁輻射有無源濾波技術、一次整流電路加入功率因數校正網絡法、增加光電隔離器、軟開關技術、LSA系列浪涌吸收器以及擴頻調制技術。利用上述方法，可有效降低通信設備開關電源的電磁輻射。

2.5 靜電的防護

一般靜電防護主要以抑制靜電荷產生和積累，并快速消除已經產生的靜電荷為原則，主要有以下幾種辦法。

1）控制機房的溫濕度，由于靜電在干燥的環(huán)境中很容易產生，因此機房需要配備空調系統(tǒng)，將機房溫度控制在18℃～28℃，相對濕度在50%～70%以上。

2）控制機房內塵埃數量。

3）防止人體帶電，在通信機房防靜電工作區(qū)的工作人員需要佩戴防靜電腕帶，穿著防靜電服裝，和防靜電工作鞋等。

4）設備機殼、工作臺良好的接地可以有效的防止靜電荷產生，需要建立靜電接地系統(tǒng)，防止靜電對敏感通信設備的損害。

3 結論

隨著通信系統(tǒng)越來越廣泛的應用，其性能要求也在不斷的提高，由于復雜的電磁環(huán)境對通信系統(tǒng)鏈路會產生各種各樣不同程度的干擾。因此，為保證通信的安全穩(wěn)定，提高通信鏈路的抗干擾能力非常重要。本文分析了幾種常見的通信干擾源，分析了不同干擾源的特點，并有針對性的提出了針對不同干擾源防護的技術解決方案。

參考文獻

[1]李德杰.計算機機房電磁兼容問題初探[J].電腦開發(fā)與應用，2000，13（9）：13-14.

[2]劉艷鳳.電子通信設備的接地技術與問題分析[J].科技風，2014（22）：5.

[3]孫婷.電子通信設備接地問題分析[J].遼寧師專學報，2014（4）：19-20.

作者簡介：胡芳芳，工程師，研究方向為通信工程。

楊永增，助理工程師，研究方向為通信工程。