摘 要:目前,我國經(jīng)濟處于高速發(fā)展階段,隨著網(wǎng)絡(luò)信息時代的到來,越來越多的電子通信工程技術(shù)開始融入人們的生活。在電子通信工程影響力與日俱增的同時,其安全性成為了各界廣泛關(guān)注的問題。電子通信工程以電磁波為媒介,而電磁波在空間傳播時具有很強的開放性,因此電子通信工程中的設(shè)備面臨著嚴峻的安全問題。本文介紹了電子通信工程中常見的干擾因素,并對其中設(shè)備的抗干擾措施進行了研究,旨在為相關(guān)行業(yè)實際應(yīng)用提供參考。
關(guān)鍵詞:電子設(shè)備;通信工程;抗干擾;解決措施
中圖分類號:TN973.3 文獻標識碼:A 文章編號:1004-7344(2018)18-0271-02
1 引 言
網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展為我國電子通信工程帶來了機遇,同時也帶來了挑戰(zhàn)。電子通信工程的應(yīng)用需要以電子通信設(shè)備為載體,在這種背景下,對干擾電子通信工程設(shè)備正常工作的因素進行深入分析研究,并采取有效措施提高設(shè)備的抗干擾能力,對進一步提高我國電子通信工程設(shè)備的質(zhì)量和可靠性有著重要意義。
2 電子通信工程中的干擾因素
2.1 設(shè)備雜波干擾
圖1為通信工程中諧波電壓的產(chǎn)生原理。設(shè)備在生產(chǎn)制造的過程中,由于生產(chǎn)條件的限制,不可避免地存在一些質(zhì)量問題,某些運行參數(shù)可能無法達到理論計算的要求,這就會導(dǎo)致設(shè)備在運行過程中,載波中含有一定量的諧波。此外,各類設(shè)備在使用過程中的放置位置不當(dāng),也會導(dǎo)致設(shè)備間產(chǎn)生一定的影響。這些設(shè)備在運行過程中產(chǎn)生的雜波會對電子通信工程中的設(shè)備產(chǎn)生一定的干擾。圖1為諧波對電子設(shè)備產(chǎn)生干擾的示意圖。
2.2 電磁干擾
電子通信工程設(shè)備間的信息傳播依靠特定的通信信道完成,信息在通信信道內(nèi)的傳播形式為電磁波,常用作通信信道的設(shè)備有電纜、天線等。信息在傳輸過程中,可能遇到各種電磁干擾源的影響,如雷電等;隨著電子通信工程的發(fā)展,電磁干擾源也越來越多,如微波、廣播、雷達、無線電視等。這些電磁干擾源都會在工作過程中發(fā)出各種電磁波,如果這些電磁波被電子通信工程設(shè)備接收到,就會影響這些設(shè)備的正常工作。電子通信工程中的電磁干擾原理及解決方案如圖2所示。
2.3 相鄰信道干擾
在電子通信工程中,如果不同的設(shè)備在通信時的通信信道頻段接近,可能會因為通頻帶有交叉而產(chǎn)生干擾,這種情況稱為相鄰信道干擾。一般說來,設(shè)備離信號基站距離越近,出現(xiàn)相鄰信道干擾的幾率越大,干擾強度也越大;反之,當(dāng)電子設(shè)備離信基站的距離越遠,出現(xiàn)干擾的幾率越低,干擾強度越小。此外,在不同設(shè)備使用同一個轉(zhuǎn)發(fā)器的情況下,且上行傳輸功率較大時,可能對相鄰信道產(chǎn)生干擾,造成信號發(fā)送失敗或錯誤發(fā)送信號,造成較為嚴重的后果。
2.4 人為干擾
人為干擾主要是設(shè)備在各種人為操作下受到外界因素的干擾。這種對電子通信工程設(shè)備進行干擾的方法通常在軍事戰(zhàn)爭領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用較多。常見的人為電子通信工程干擾模式為部分頻段、全頻段以及單頻段的干擾模式等。
3 電子通信工程中的設(shè)備抗干擾技術(shù)
3.1 多天線波束技術(shù)
多天線波束技術(shù)是電子通信工程中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一,是最早利用物理層特征使用空域位置信息進行安全傳輸?shù)募夹g(shù)。在理想信道條件下,利用物理層安全波束形成方法來提高設(shè)備的抗干擾能力,目前有三種波束形成方法,分別適用于不同的無線環(huán)境。這種技術(shù)可以確保信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性,對電子通信工程中的設(shè)備抗干擾能力有著重要作用。
3.2 跳頻技術(shù)
傳統(tǒng)的電子設(shè)備在進行通訊時,其無線電發(fā)射頻率往往是固定不變的,這樣的設(shè)備整體抗干擾能力較弱。跳頻技術(shù)就是將傳統(tǒng)的固定無線電發(fā)射頻率改為不斷變化的發(fā)射頻率,在通訊時按一定的跳頻速度在預(yù)設(shè)的幾個頻率值之間變化。跳頻技術(shù)的應(yīng)用可以讓電子通信工程設(shè)備擁有較強的抗干擾能力,跳頻技術(shù)依靠不斷跳變的頻率達到拓展載波頻譜的效果。頻率的跳速越快、調(diào)頻帶寬越寬,設(shè)備的抗干擾能力就越強。
3.3 人工噪聲技術(shù)
人工噪聲技術(shù)也是電子通信工程中常用的抗干擾技術(shù),能夠有效地保證合法用戶的正常通信。人工噪聲的方法可以運用到多種物理場景中,比如常見的MISO系統(tǒng)、MIMO系統(tǒng)、中繼系統(tǒng)、協(xié)作系統(tǒng)等。人工噪聲技術(shù)采用隨機加權(quán)的方法,通過發(fā)送天線陣列來發(fā)送保密信號。該方法能夠使發(fā)送信號的相位與功率具備很強的隨機性,保障電子通信工程設(shè)備的安全、可靠通信。
3.4 擴頻技術(shù)
在傳統(tǒng)的通信信道中,傳輸信息所用的帶寬與信息本身的帶寬相等,這樣可以節(jié)約帶寬成本,但也降低了信息傳輸過程的抗干擾能力。擴頻技術(shù)的原理是擴大傳輸信息所用的帶寬,所傳輸?shù)男畔⒅徽既繋挼囊徊糠?,這樣可以有效地將通信信息隱藏在周圍噪聲中,減小信息傳輸過程中受到的各種干擾。
3.5 設(shè)備接地技術(shù)
對電子通信工程設(shè)備進行有效接地是一種很好的抗干擾措施。我國通信領(lǐng)域中,接地技術(shù)的種類繁多,每種接地方式有其各自的特點,能夠適應(yīng)不同的情況。在實際操作時,應(yīng)根據(jù)電子通信工程設(shè)備的實際情況選取合適的接地方式。例如,在對接地操作進行系統(tǒng)分析時,應(yīng)著重考察接地設(shè)備與電子通信工程系統(tǒng)的兼容性,確保二者契合度,防止接地裝置失靈的現(xiàn)象發(fā)生。在完成對接地系統(tǒng)的分析后,需要實地對接地裝置進行布置,這時應(yīng)著重考察各類空間位置關(guān)系,根據(jù)傳輸信號的特點對接地裝置各項參數(shù)進行計算。
4 電子通信工程中的設(shè)備抗干擾案例
為了確保電子通信工程中的設(shè)備通訊可靠性、安全性,需要采取合適措施增強設(shè)備的抗干擾能力。本文以某通訊工程中的抗干擾措施為例,介紹各種抗干擾措施在工程實際中的應(yīng)用,供相關(guān)單位及人員參考。
4.1 設(shè)備接地技術(shù)的應(yīng)用
在所有抗干擾措施中,設(shè)備接地技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的技術(shù),其效果在工程實踐中得到了充分的驗證,因此,在該通信工程設(shè)計過程中著重考慮了設(shè)備接地技術(shù)的應(yīng)用。
在實際布置接地線時,應(yīng)重點關(guān)注接地線的長度,接地線的長度與信號的波長有密不可分的聯(lián)系,根據(jù)相關(guān)規(guī)定,接地線長度應(yīng)大于信號波長的1/4,且不能為信號波長1/4的奇數(shù)倍,這是由于當(dāng)接地線長度為上述值時,接地線對電磁波信號的波阻抗將為極小值,接地線的實際作用相當(dāng)于天線,不但不能減小設(shè)備干擾,甚至?xí)档驮O(shè)備的可靠性、穩(wěn)定性和安全性。
該通信工程中,所用信號波頻率為2335MHz,根據(jù)相關(guān)規(guī)定,接地線最小長度應(yīng)為3.21cm,經(jīng)過仔細論證,為使接地線作用最大化,在實際布置時選擇接地線長度為25.68cm。
除了對接地線的長度進行確定外,在實際操作中,為了避免環(huán)路電流對設(shè)備的干擾,該系統(tǒng)還對電路系統(tǒng)整體情況進行了詳細分析驗證;為了避免接地線中的電感對設(shè)備運行產(chǎn)生干擾,對接地線本身的阻抗進行了限制,要求接地電阻不大于3Ω;該系統(tǒng)選用的接地方式為多點接地,這種接地方式可以有效減小接地阻抗,但因接地點數(shù)目增加,使系統(tǒng)中環(huán)路形成概率升高,為了避免該情況對設(shè)備的干擾,該系統(tǒng)對接地點的位置、數(shù)目進行了嚴格控制,盡可能減小對設(shè)備的干擾。
4.2 其他抗干擾措施
為了增強設(shè)備抗干擾能力,在該通信工程中的適當(dāng)位置安裝了避雷器,防止雷電干擾;設(shè)立了巡視小組,定期對各類設(shè)備進行檢查維護工作;對整個系統(tǒng)的布線工作進行了整體規(guī)定,并對精度提出了具體要求。
5 結(jié)束語
電子通信工程設(shè)備在人們?nèi)粘Ia(chǎn)和生活中應(yīng)用范圍不斷擴大,因此對設(shè)備抗干擾措施的研究顯得尤為重要。相關(guān)研究人員應(yīng)不斷提高現(xiàn)有技術(shù)水平,盡可能提高各類電子設(shè)備的抗干擾能力,為我國通信事業(yè)的發(fā)展貢獻力量。
參考文獻
[1]陳 強.淺談電子通信工程中設(shè)備抗干擾接地措施[J].山東工業(yè)技術(shù),2017(24):141.
[2]林雪梅.電子通信工程中的設(shè)備抗干擾措施探究[J].電子世界,2017(13):74.
[3]丁曉萍.試論電子通信工程中設(shè)備抗干擾接地的有效方法[J].成才之路,2012(02):89.
收稿日期:2018-5-23