賴春香
(廣州市機(jī)電高級技工學(xué)校,廣東廣州,510000)
電子干擾是電子通信過程中常見的問題,在電子通信設(shè)備運(yùn)行的過程中,如果有其他用電設(shè)備產(chǎn)生了磁場擾動或者影響了通信設(shè)備的通信頻率,那么將會帶來電子干擾問題,影響設(shè)備的正常工作。為了降低電子干擾問題,除了會減少通信設(shè)備周圍的磁場影響外,還會通過設(shè)備接地的方式實施主動抗擾擾工程。設(shè)備接地之所以能夠抗電子干擾,其原因在于當(dāng)電子通信設(shè)備地線處于等電勢狀態(tài)時,與內(nèi)部之間不會存在電壓差,在這個過程中設(shè)備的使用也是比較安全的。但是如果出現(xiàn)接地不合理的狀況,此時地線不僅不會消除電壓差,反而會增加設(shè)備與地線的電壓差值。同時地線上存在一定的阻抗值,而存在的電壓就會產(chǎn)生一定的工作電流,這樣就會對電子通信設(shè)備的正常工作產(chǎn)生影響。因此,在實際的應(yīng)用過程中,不僅要對電子通信設(shè)備采取抗干擾措施,同時還應(yīng)該避免相關(guān)措施實施不合理造成的干擾情況。
電子通信設(shè)備在運(yùn)行的過程中如果受到磁場或者其他同頻設(shè)備的影響,就容易產(chǎn)生電子干擾問題,影響正常的通信。對電子通信設(shè)備產(chǎn)生干擾的情況一般可以分為三種:內(nèi)部電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾、外部環(huán)境造成的干擾以及信道重疊產(chǎn)生的干擾。
在電子通信設(shè)備內(nèi)部存在著諸多的電子元器件,這些器件共同作用才能夠真正發(fā)揮通信設(shè)備的功能。但是不同的元器件之間可能會存在一定的影響,其內(nèi)部的主要干擾源包括:(1)連接電子元件之間導(dǎo)線的相互感應(yīng)產(chǎn)生噪聲;(2)由于電源線路的分布不合理,以及絕緣電阻的漏電現(xiàn)象產(chǎn)生的噪聲;(3)電子信號與電源、傳輸導(dǎo)線等設(shè)備的阻抗信號發(fā)生耦合而產(chǎn)生的噪聲;(4)由于部分電子元件在運(yùn)行過程中過熱而影響其自身的穩(wěn)定性而產(chǎn)生的噪聲;(5)部分大功率電子元部件產(chǎn)生的磁場對其他元部件的運(yùn)行造成干擾而產(chǎn)生的噪聲。(6)設(shè)備內(nèi)部元件連接不良會造成阻值增大,當(dāng)阻抗信號在內(nèi)部產(chǎn)生耦合現(xiàn)象之后也會對通信設(shè)備帶來影響。
通信設(shè)備不僅僅會受到內(nèi)部器件的相互影響,同時外部存在一些物體也會對通信設(shè)備的正常運(yùn)行帶來干擾。比如當(dāng)通信設(shè)備周圍存在較大功率的用電設(shè)備之后,強(qiáng)大的電流會在周圍設(shè)備上產(chǎn)生一定的磁場,磁場的存在會影響通信設(shè)備的內(nèi)部器件工作,進(jìn)而會對電子通信設(shè)備的工作帶來干擾。除此之外,為了能夠避免電子干擾,一般會對通信設(shè)備進(jìn)行接地操作,但是如果接地不合格或者接地線路設(shè)計不合理,反而會對通信設(shè)備有負(fù)面影響。
通信設(shè)備進(jìn)行信號傳輸過程中是需要依賴通信頻率的,一般不同的通信設(shè)備之間會工作在不同的頻率范圍內(nèi),避免信號傳輸過程中出現(xiàn)干擾的狀況。但是隨著電子通信技術(shù)的不斷發(fā)展,許多設(shè)備與電子通信設(shè)備之間會存在一定的信道重疊問題,比如802.11b/gWLAN標(biāo)準(zhǔn)采用了最常用的2.4GHz無限電頻段,而藍(lán)牙無線連接、手機(jī)甚至微波爐也在用這個頻段,因此他們之間就會產(chǎn)生干擾。
通過上述的分析可以發(fā)現(xiàn),在電子通信設(shè)備上會存在一定的電子干擾問題,無論外界還是內(nèi)部的干擾都會對通信產(chǎn)生一定的影響。為了能夠消除電子干擾,保證正常的通信,需要采取一定的防干擾措施,一般采取的措施主要是將通信設(shè)備接地,使得地線與設(shè)備內(nèi)部能夠形成等電勢的狀態(tài),避免存在壓差產(chǎn)生電流。但是如果接地方式和線路設(shè)置不合理,反而會進(jìn)一步影響通信設(shè)備,所以要想能夠保證通信的正常,防干擾接地措施要規(guī)范合理。如圖1所示,為通信設(shè)備的接地示意圖。
圖1 通信設(shè)備接地示意圖
電子通信設(shè)備的抗干擾接地技術(shù)能夠有效抑制電子干擾問題,但是在進(jìn)行接地過程中,如果接地線路設(shè)置不合理則會出現(xiàn)相反的結(jié)果。在進(jìn)行接地線路設(shè)計過程中必須采取嚴(yán)格的技術(shù)要求。在進(jìn)行施工的過程中工作人員應(yīng)該利用相關(guān)設(shè)備不斷測量接地位置,直到找到最佳接地點。同時,在接線的過程中,如果出現(xiàn)線路錯誤,那么不僅無法產(chǎn)生有效的抗干擾能力,同時還會給設(shè)備帶來嚴(yán)重?fù)p壞。所以,在進(jìn)行接地過程中應(yīng)該做到精確布線,避免接地線錯誤。面對這一問題,相關(guān)企業(yè)應(yīng)利用專業(yè)設(shè)備對其進(jìn)行控制,在設(shè)計接地線路的過程中為了能夠抑制和消除電流會加裝光耦合器,同時,還會通過協(xié)調(diào)信號源與放大器的工總,起到設(shè)備與大地隔離的目的。
一般在進(jìn)行接線的過程中,工作人員往往認(rèn)為存在較小的接地電阻不會對設(shè)備運(yùn)行有太大的影響,但是在實際運(yùn)行過程中電阻仍然會對系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生干擾。接地時通過對點模式的方法,提升抗干擾效果。在具體操作中,一定要著重分析研判地線電位差產(chǎn)生的原因和影響因素,一般來講,要著重分析和研究電感和電阻,因為這兩者是引起地線電位差的最主要原因。比如對于電感的分析,要關(guān)注地線長度,并通過電感數(shù)值進(jìn)行核算,找到地線長度的最優(yōu)設(shè)計方案,以此降低電感值,確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
在電子通信設(shè)備中存在著較多的電容器件,當(dāng)有電流通過時,很可能會與接地線路行程電流回路,進(jìn)而對通信設(shè)備產(chǎn)生影響。要想降低該影響因素,要通過差分放大器等方式來對電信工程正常運(yùn)作期間可能會產(chǎn)生的地環(huán)路電流進(jìn)有效的抑制或攔截。以差分放大器的方式為例,因為地線上或多或少都會存在一定的電阻值,有電阻值在流經(jīng)電流時就會產(chǎn)生電壓,該電壓會在非平衡輸入的放大器負(fù)載上輸出一個放大了的干擾電壓。而在平衡輸入的差分放大器負(fù)載上,電壓所引起的干擾電壓基本被抵消,達(dá)到抑制共模干擾的目的。如圖2所示為差分放大器與地線干擾的等效電路。
圖2 差分放大器與地線干擾的等效電路
通過等效電路可以獲得公式(1)所示方程組
由該方程組可知
由于電路的對稱性,Rc1=Rc2,R11=R12
當(dāng) Rs=0 時 :U2-U1=0;
當(dāng)Rs≠0 時,可以與Rc2串聯(lián)一個滑動變阻器Rd,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的值使得:Rc2+Rd=Rc1+Rs(R11=R12)。
通過這種方式便能夠消除接地線阻值產(chǎn)的電壓干擾問題。
電子通信技術(shù)給我們的生活帶來了巨大的幫助,不僅僅使得人與人之間的通信更加方便了,而且還讓工業(yè)生產(chǎn)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)更快的信息傳輸。但是電子干擾問題帶來的影響降低了電子信息設(shè)備的工作效率和質(zhì)量,給實際的工作帶來了較大的影響,為了能夠降低電子干擾往往會采取接地的方式。在該過程中應(yīng)該注意合理設(shè)備接地線路,采取避免接地電阻降低和地環(huán)路干擾的措施。