PLC系统信号的干扰及抗干扰措施 可编程控制器PLC具有编程简单、通用性好、功能强、易于扩展等优点。PLC控制系统的可靠性直接影响到企业的安全生产和经济运行，系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。PLC中采用了高集成度的微电子器件，可靠性高，但由于使用时工业生产现场的工作环境恶劣，如大功率用电设备的起动或停止引起电网电压的波动形成低频干扰和电磁辐射等恶劣电磁环境，大大降低了PLC控制系统的可靠性。为了确保控制系统稳定工作，提高可靠性，必须对系统采取一定的抗干扰方法和措施。 1 影响PLC控制系统稳定的干扰类型 1.1 空间的辐射干扰 空间的辐射电磁场（EMI）主要由电力网络、电气设备、雷电、高频感应加热设备、大型整流设备等产生，通常称为辐射干扰，其分布极为复杂。其影响主要通过两条途径：一是对PLC 通讯网络的辐射，由通讯线路的感应引入干扰；二是直接对PLC内部的辐射，由电路感应产生干扰。若此时PLC置于其辐射场内，其信号、数据线和电源线即可充当天线接受辐射干扰。此种干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场的大小，特别是与频率有关。 1.2 传导干扰 （1）来自电源的干扰 在工业现场中，开关操作浪涌、大型电力设备的起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等均能在电网中形成脉冲干扰。PLC的正常供电电源均由电网供电，因而会直接影响到PLC的正常工作。由于电网覆盖范围广，它将受到所有空间的电磁干扰而产生持续的高频谐波干扰。特别在断开电网中的感性负载时产生的瞬时电压峰值是额定值的几十倍，其脉冲功率足以损坏PLC半导体器件，并且含有大量的谐波可以通过半导体线路中的分布电容、绝缘电阻等侵入逻辑电路，引起误动作。 （2）来自信号传输线上的干扰 除了传输有效的信息外，PLC系统连接的各类信号传输线总会有外部干扰信号的侵入。此干扰主要有2种途径：①通过变送器供电电源或共用信号仪表的供电电源串人的电网干扰；②信号线上的外部感应干扰，其中静电放电、脉冲电场及切换电压为主要干扰来源。由信号线引入的干扰会引起I／O信号工作异常和测量精度大大降低，严重时将引起元器件损伤。若系统隔离性能较差，还将导致信号间互相干扰，引起共地系统总线回流，造成逻辑数据变化、误动作甚至死机。 1.3 地电位的分布干扰 PLC控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。地电位的分布干扰主要是各个接地点的电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，从而引起了地环路电流，该电流可能在地线上产生不等电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。由于PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起对信号测控的严重失真和误动作。 1.4 PLC系统内部产生的干扰 产生这种干扰的主要原因是系统内部元器件及电路间的相互电磁辐射。如逻辑电路相互辐射及其对模拟电路的影响；模拟地与逻辑地的相互影响及元器件间的相互不匹配使用等。 2 提高抗干扰能力的硬件措施 硬件抗干扰技术是系统设计时应首选的措施，它能有效抑制干扰源，阻断干扰传输通道。 2.1 供电电源
探讨铁路电力远动系统及抗干扰技术中图分类号：tm712 文献标识码： a 文章编号： 摘要：铁路电力系统肩负着为铁路信号设备可靠供电的艰巨任务，是铁路行车安全的基础。铁路电力远动系统在新建及改造铁路上比较常用的，本文对铁路电力远动系统进行了阐述分析。介绍了我国铁路电力远动系统的组成及特点，分析了铁路电力远动系统的主要干扰因素及远动系统的抗干扰措施。 关键词：铁路电力，远动系统，供电，干扰分析 abstract: the railway power system has the responsibility to railway signal equipment reliable power supply of the task, it is the foundation of the railway traffic safety. railway power far in the new and dynamic system transformation railway are frequently used in this paper, dynamic system of railway power far described analysis. introduced in railway power far dynamic system composition and characteristics, analyzed the railway power far move system’’s main interference factors of the system and far move anti-jamming measures. keywords: railway power, far dynamic system, power supply, interference analysis 1. 铁路电力运动系统简介 铁路电力远动系统是保障铁路行车重要措施。铁路电力远动系统
技术支持 干扰的来源及影响方式 闭路电视监控系统中传输信号的类型主要有两类：一类是模拟视频信号，传输路径由摄象机到矩阵，从矩阵再到显示器或录象机；一类是数字信号包括矩阵与摄象机之间的控制信息传输，矩阵中计算机部分的数字信号。一般设备成为干扰源的可能性很小，因此干扰主要通过信号传输路径进入系统。闭路电视监控系统的信号传输路径是能通过视频电缆和传输控制信号的双绞线耦合进系统的干扰有：各种高频噪声比如大电感负载启停，地电位不等引入的工频干扰，平衡传输线路失衡使抑噪能力下降将共频干扰转成了差模干扰，传输线上阻抗不匹配造成信号的反射使信号传输质量下降，静电放电沿传输线进入设备造成接口芯片损伤或损坏。具体表现如下：由于阻抗不匹配造成的影响在视频图象上表现为重影。在信号传输线上会将在脉冲序列的前后沿形成震荡。震荡的存在使高低电平间的阈值差变小，当震荡的幅值再大或有其他干扰引入时就无法正确分辨出脉冲电平值，导致通信时间变长或通信中断。接地和屏蔽不好会导致传输线抑制外部电磁干扰能力的下降，体现在视频图象就是雪花噪点、网纹干扰以及横纹滚动等；在信号传输线上形成尖峰干扰，造成通信错误。平衡传输线路失衡也会在信号传输线上形成尖峰干扰。静电放电除了会造成设备损坏外，还会影响存储器内的数据，使设备出现些莫名其妙的错误。 抗干扰的方法 从干扰源的分析了解到并没有特别的干扰源，消除或者减少上述干扰的理论探讨也有许多，如何针对闭路电视监控工程解决干扰问题，很少有文献涉及，下面就闭路电视监控工种中常见的干扰及解决方法进行些探讨。 视频信号的干扰 视频信号的干扰在图象上表现为地花点和５０ＨＺ横纹滚动，对于雪花点干扰是由于传输线上信号衰减以及耦合了高频干扰所致，这种干扰比较容易消除，在摄象机与控制矩阵之间合理位置增加一个视频放大器，将信号的受噪比提高，或者改变视频电缆的路径避开高频干扰源，高频干扰的问题可基本上得到解决。较难解决的是５０ＨＺ横纹滚动及进一步加高频干扰的情况，比如电梯轿厢内摄象机的输出图象。为了抑制上述干扰，首先分析一 下造成上述问题的原因。 摄象机要求的供电电源一般有三种：直流１２Ｖ、交流２４Ｖ或２２０Ｖ，大多数工程应用中不从电梯轿厢的供电电源上取，而是另外布设供电电源给摄象机供电，摄象机输出图象经过一条软性的视频电缆从井道的上方
485信号抗干扰问题 在各种现场中，485总线应用的非常的广泛，但是485总线比较容易出现故障，现在将485总线容易出现故障的情况并且可以排除这些故障的方法罗列如下： 1.由于485信号使用的是一对非平衡差分信号，意味485网络中的每一个设备都必须通过一个信号回路连接到地，以减少数据线上的噪音，所以数据线最好由双绞线组成，并且在外面加上屏蔽层作为地线，将485网络中485设备连接起来，并且在一个点可靠接地。 2.在工业现场当中，现场情况非常复杂，各个节点之间存在很高的共模电压，485接口使用的是差分传输方式，有抗共模干扰能力，但是当共模电压大于+12V或者小于-9V时，超过485接收器的极限接收电压。接收器就无法工作，甚至可能会烧毁芯片和一起设备。可以在485总线中使用485光隔离中继器，将485信号及电源完全隔离，从而消除共模电压的影响。 3.485总线随着传输距离的延长，会产生回波反射信号，如果485总线的传输距离如果超过100米，建议施工时在485通讯的开始端和结束端120欧姆的终端电阻。 4.485总线中485节点要尽量减少与主干之间的距离，一般建议485总线采用手牵手的总线拓扑结构。星型结构会产生反射信号，影响485通信质量。如果在施工过程中必须要求485节点离485总线主干的距离超过一定距离，使用485中继器可以作出一个485总线的分叉。如果施工过程中要求使用星型拓扑结构，可以使用485集线器可以解决这个问题。 5.影响485总线的负载能力的因素：通讯距离，线材的品质，波特率，转换器供电能力，485设备的防雷保护，485芯片的选择。如果485总线上的485设备比较多的话，建议使用带有电源的485转换器，无源型的485转换器由于时从串口窃电，供电能力不是很足，负载能力不够。选用好的线材，如有可能使用尽可能低的波特率，选择高负载能力的485芯片，都可以提高485总线的负载能力。485设备的防雷保护中的防雷管会吸收电压，导致485总线负载能力降低，去掉防雷保护可以提高485总线负载能力。如果在现场施工中，相关的因素不能改变，建议使用深圳市富永通科技有限公司的485中继器或者485集线器来提供485总线的负载能力。 提高RS-485总线可靠性的几种方法及常见故障处理 在MCU之间中长距离通信的诸多方案中，RS-485因硬件设计简单、控制方便、成本低廉等优点广泛应用于工厂自动化、工业控制、小区监控、水利自动报测等领域。但RS-485总线在抗干扰、自适应、通信效率等方面仍存在缺陷，一些细节的处理不当常会导致通信失败甚至系统瘫痪等故障，因此提高RS-485总线的运行可靠性至关重要。 一、RS-485接口电路的硬件设计 1、总线匹配 总线匹配有两种方法，一种是加匹配电阻，如图1a所示。位于总线两端的差分端口VA与VB之间应跨接120Ω匹配电阻，以减少由于不匹配而引起的反射、吸收噪声，有效地抑制了噪声干扰。但匹配电阻要消耗较大电流，不适用于功耗限制严格的系统。
第10章信号处理及抗干扰技术习题答案 1. 对传感器输出的微弱电压信号进行放大时，为什么要采用测量放大器？ 答：因为测量放大器不但具有很高的放大倍数，而且具有十分稳定的输出特性，符合传感器微弱信号放大的要求。 2. 在模拟量自动检测系统中常用的线性化处理方法有哪些？ 答：线性化方法主要有在模拟量自动检测系统中可采用三种方法：①缩小测量范围，取近似值。②采用非均匀的指示刻度。③增加非线性校正环节。 3. 说明检测系统中非线性校正环节(线性化器)的作用。 答：检测系统中非线性校正环节(线性化器)的作用是是利用它本身的非线性补偿传感器的非线性，从而使整台仪表的输出u0和输入x之间具有线性关系。。 4. 如何得到非线性校正环节的曲线？ 答：一般主要是利用非线性元件或利用某种元件的非线性区域，例如将二极管或三极管置于运算放大器的反馈回路中构成的对数运算放大器就能对输入信号进行对数运算，构成非线性函数运算放大器，它可以用于射线测厚仪的非线性校正电路中。目前最常用的是利用二极管组成非线性电阻网络，配合运算放大器产生折线形式的输入-输出特性曲线。由于折线可以分段逼近任意曲线，从而就可以得非线性校正环节（线性化器）所需要的特性曲线。 5．检测装置中常见的干扰有几种?采取何种措施予以防止? 答：检测装置中常见的干扰有外部噪声和内部噪声两大类。外部噪声有自然界噪声源(如电离层的电磁现象产生的噪声)和人为噪声源(如电气设备、电台干扰等)；内部噪声又名固有噪声，它是由检测装置的各种元件内部产生的，如热噪声、散粒噪声等。采用的抑制技术主要有屏蔽技术、接地技术、浮置技术、平衡电路、滤波技术和光电隔离技术等。 6．屏蔽有几种型式?各起什么作用? 答：屏蔽主要有静电屏蔽、电磁屏蔽、低频磁屏蔽和驱动屏蔽四种。静电屏蔽能防止静电场的影响，电磁屏蔽能削弱高频电磁场的影响，低频磁屏蔽主要是为了抗低频磁场的干扰，驱动屏蔽能有效地抑制通过寄生电容的耦合干扰。 7．接地有几种型式?各起什么作用? 答：接地有信号地、电源地和保护地三种。信号地主要将信号的零电位接地，电源地是电源的零电位，保护地则是系统的零电平。 8．脉冲电路中的噪声抑制有哪几种方法?请扼要表达它的抑制原理? 答：脉冲电路中的噪声抑制有积分电路、脉冲干扰隔离门和相关量法三种。积分电路的抑制原理是由于脉冲宽度大的信号输出大，而脉冲宽度小的噪声脉冲输出也小，所以能将噪声干扰滤除掉；脉冲干扰隔离门的抑制原理是用硅二极管的正向压降对幅度较小的干扰脉冲加以
视频信号的传输方式 监控系统中，视频信号的传输是整个系统非常重要的一环，也是广大工程商挺挠头的一件事，随着工程中监控设备价格的透明性和工程商竞争的加剧，信号传输部分的费用越来越受到大家的重视；目前，在监控系统中最常用的传输介质是同轴电缆、双绞线、光纤等方式，对于不同场合、不同的传输距离，怎样能保证传输质量、降低费用，根据多年的工程经验，在这里我们作一些介绍供参考。 一、同轴电缆传输 （一）通过同轴电缆传输视频基带信号视频基带信号也就是通常讲的视频信号，它的带宽是0-6MHZ，一般来讲，信号频率越高，衰减越大，一般设计时只需考虑保证高频信号的幅度就能满足系统的要求，视频信号在5.8MHZ的衰减如下：SYV75-3 96编国标视频电缆衰减30dB/1000米, SYV75-5 96编国标视频电缆衰减19dB/1000米,，SYV75-7 96编国标视频电缆衰减13dB/1000米；如对图象质量要求很高，周围无干扰的情况下，75-3电缆只能传输100米，75-5传输160米，75-7传输230米；实际应用中，存在一些不确定的因素，如选择的摄像机不同、周围环境的干扰等，一般来讲，75-3电缆可以传输150米、75-5可以传输
300米、75-7可以传输500米；对于传输更远距离，可以采用视频放大器（视频恢复器）等设备，对信号进行放大和补偿，可以传输2-3公里；另外，通过一根同轴电缆还可以实现视频信号和控制信号的共同传输，即同轴视控传输技术，下面简单介绍一下该技术：在监控系统中，需要传输的信号主要有两种，一个是图像信号，另一个是控制信号。其中视频信号的流向是从前端的摄像机流向控制中心；而控制信号则是从控制中心流向前端的摄像机（包括镜头）、云台等受控对像；并且，流向前端的控制信号，一般又是通过设置在前端的解码器解码后再去控制摄像机和云台等受控对像的。同轴视控传输技术是利用一根视频电缆便可同时传输来自摄象机的视频信号以及对云台、镜头的控制功能，这种传输方式节省材料和成本、施工方便、维修简单化，在系统扩展和改造时更具灵活性；同轴视控实现方法有两类：一是采用频率分割，即把控制信号调制在与视频信号不同的频率范围内，然后同视频信号复合在一起传送，再在现场做解调将两者区分开；由于采用频率分割技术，为了完全分割两个不同的频率，需要使用带通滤波器、带通陷波器和低通滤波器、低通陷波器，这样就影响了视频信号的传输效果；由于需将控制信号调制在视频信号频率的上方，频率越高，衰减越大，这样传输距离受到限制；另外方法是采用双调制的方
一、抗干扰方法： 为了使高频电路板的设计更合理，抗干扰性能更好，在进行PCB 设计时应从以下几个方面考虑： 1、合理选择层数：利用中间内层平面作为电源和地线层，可以起到屏蔽的作用，有效降低寄生电感、缩短信号线长度、降低信号间的交叉干扰，一般情况下，四层板比两层板的噪声低20dB。 2、走线方式：走线必须按照45°角拐弯，这样可以减小高频信号的发射和相互之间的耦合。 3、走线长度：走线长度越短越好，两根线并行距离越短越好。 4、过孔数量：过孔数量越少越好。 5、层间布线方向：层间布线方向应该取垂直方向，就是顶层为水平方向，底层为垂直方向，这样可以减小信号间的干扰。 6、敷铜：增加接地的敷铜可以减小信号间的干扰。 7、包地：对重要的信号线进行包地处理，可以显著提高该信号的抗干扰能力，当然还可以对干扰源进行包地处理，使其不能干扰其它信号。 8、信号线：信号走线不能环路，需要按照菊花链方式布线。 9、去耦电容：在集成电路的电源端跨接去耦电容。 10、高频扼流。数字地、模拟地等连接公共地线时要接高频扼流器件，一般是中心孔穿有导线的高频铁氧体磁珠。 二、包地法 抗干扰包地： 电路板设计中抗干扰的措施还可以采取包地的办法，即用接地的导线将某一网络包住，采用接地屏蔽的办法来抵抗外界干扰。 网络包地的使用步骤如下： 1.1、选择需要包地的网络或者导线。从主菜单中执行命令Edit/Select/Net （E+S+N），光标将变成十字形状，移动光标一要进行包 地的网络处单击，选中该网络。如果是组件没有定义网络，可以执行主菜单命令Select/Connected Copper 选中要包地的导 线。 1.2、放置包地导线。从主菜单中执行命令Tools/Outline Selected Objects（T+J）。系统自动对已经选中的网络或导线进行包地操 作。 1.3、对包地导线的删除。如果不再需要包地的导线，可以在主菜单中执行命令Edit/Select/Connected Copper 。此时光标将变成 十字形状，移动光标选中要删除的包地导线，按Delect键即可删除不需要的包地导线。
常见干扰问题怎么解决 说起视频干扰，要讲一下视频监控信号传输的传统方式视频基带传输。所谓的视频基带传输是指视频信号不经过频率变换等任何处理由图像摄取端通过同轴电缆直接传输到监视端的传输方式，图像在传输时直接利用同轴电缆的0~6MHz来传输，非常容易受到干扰，使图像出现网纹、横纹和噪点影响监视效果。对于基带传输视频干扰，从干扰源角度分为交流声干扰和空间电磁波干扰，从干扰切入方式分为传导式干扰和辐射式干扰。下面分析一下常见视频干扰现象及其原因。 1、工频干扰 干扰现象：图像出现雪花噪点、网纹或很宽暗横带持续不断滚动。 干扰原因：此现象是当摄像端与监控设备端同时接地时，由于地电阻及电缆外皮电阻的存在，在两地之间电力系统各相负载不平衡或接地方式不同引起50Hz电位差，从而产生工频干扰所致。地电位使两接地端存在电压降，电压降加在屏蔽层两端并与大地（地电阻）构成回路产生地电流，地电流经过线缆屏蔽层形成干扰电压，地电流的部分谐波分量落入视频芯线，致使芯线与屏蔽层之间产生干扰电位，使干扰信号加入视频信号中对监控图像形成干扰。 2、空间电磁波干扰 干扰现象：图像出现较密的斜形网纹，严重时会淹没图像。 干扰原因：当监控电缆在空中架设时，空中电磁波干扰信号所产生的空间电场会作用于监控传输线路，使线路两端而产生相当大的电磁干扰电压，其频率约在200Hz~2.3MHz。由于电缆中电位差的存在，使电缆屏蔽层产生干扰电流，而一般情况下摄像端和监控设备端均为接地状态，这就使干扰电流通过线缆两端接地点与大地形成回路，导致终端负载产生干扰电压，干扰信号耦合进视频信号中，产生图像干扰情况。 3、低频干扰（20Hz-nKHz低频噪声干扰） 干扰现象：图像出现静止水平条纹。 现象原因：由于声音、数据等信号属于低频信号，其频带狭窄在传输时只用到20Hz~nKHZ，几乎采用任何种类的电缆都可以传输，一般只受交流声干扰。用于传输视频信号的同轴电缆，其屏蔽层抗干扰曲线特性表明干扰信号频率越高其屏蔽性能越好，对于诸如载波电话、有线电台等低频率信号干扰反而显得苍白无力。低频干扰信号同样会在传输线缆上产生干扰电压，从而影响图像质量。 4、高频干扰 干扰现象：图像出现雪花点或高亮点。 现象原因：虽然视频传输所用同轴电缆抗高频干扰要比抗低频干扰性能强，但是强高频干扰信号还会对
第五章 中间转换电路 一． 是非题 1.电桥是一个调幅装置，其输出是调幅波。（ ） 2.电桥是乘法器，其输出是调幅波。（ ） 3.直流电桥的平衡条件是R1R3＝R2R4。其电桥灵敏度是供桥电源的函数。（ ） 4.交流电桥达到平衡时条件必须满足4321z z z z =，4321φφφφ+=+。（ ） 5.交流电桥可测静态应变，也可测动态应变。（ ） 6.调幅波是将载波与调制波相乘而获得。（ ） 7.调幅波是频率不变而幅值发生变化的已调波。（ ） 8.调频波是频率不变，幅值也不变的已调波。（ ） 9.调相波是其频率、幅值与其相位都发生变化的已调波。（ ） 10.同步解调指的是解调时所乘的信号与调制时的载波具有相同频率和相位。（ ） 11.调幅过程就是频率搬移“过程”。（ ） 12.电压放大器的连接电缆长度发生变化时，仪器的灵敏度不发生变化。（ ） 13.电荷放大器的作用是将传感器的高阻抗输出变换为低阻抗输及放大传感器的微弱信号。（ ） 14.缓变信号经高频调制后才可利用交流放大器。（ ） 15.压电式传感器利用电荷放大器或电压放大器，其测量效果相同。（ ） 16.RC 低通滤波器是一阶系统。（ ） 17.滤波器的带宽表示它的频率分辨力，通频越窄则分辨力越低。（ ） 18.RC 带通滤波器可以看成是低通滤波器和高通滤波器串联组成。（ ） 19.在高频段，恒带宽滤波器比恒带宽比滤波器的频率分辨力高。 20.A／D 转换器作用将数字信号转换成模似信号。（ ） 二． 选择题： 1.直流电桥中，由于接法不同，输出电压灵敏度也不同，_________接法可获得最高灵敏度。 Ａ．全桥 Ｂ．半桥单臂 Ｃ．半桥双臂 2.在动态测量中，电桥的输出量通常利用______。 Ａ．电流量 Ｂ．电感量 Ｃ．电阻量 Ｄ．电压量 3.若提高电桥灵敏度，可采取______。 Ａ．增加应变片的初始电阻值 Ｂ．半桥双臂各串联一片电阻应变 Ｃ．适当提高电桥的电源电压 Ｄ．半桥双臂各串联一片电阻应变片 4.直流电桥同一桥臂增加应变片数，则电桥灵敏度____。 Ａ．增大 Ｂ．不变 Ｃ．减少 Ｄ．变化不定 5.欲保证极矩变化型差动电容传感器工作，传感器两个电容应当连成____电路。 Ａ．电桥 Ｂ．串联 Ｃ．并联 6.由两个电容构成的差动电容传感器与两个电感接成电桥电路。其电桥供压____。 Ａ．交流 Ｂ．直流 Ｃ．交直流 7.调制可看成是调制信号与载波信号____。 Ａ．相加 Ｂ．相乘 Ｃ．相减 Ｄ．相除 8.幅值调制装置实质上是____。 Ａ．加法器 Ｂ．除法器 Ｃ．减法器 Ｄ．乘法器 9.幅值解调过程中，相敏检波器的作用____。
浅谈地面卫星信号干扰器及抗干扰法 2009-08-08 21:58 针对农村各地私人安装卫星接收天线用户不断增加的现象，一些地区的有线电视部门采用了地面卫星信号干扰器，对安装卫星天线用户较多的地方进行了局部微波干扰，使卫星电视接收的画面上出现了画面静止、画面黑屏、马赛克等现象，致使安装卫星天线的用户无法正常收看卫星电视节目。 地面卫星信号干扰器究竟为何物?在此笔者将其工作原理简介如下： 地面卫星信号干扰器由发射机和喇叭天线组成。发射机的外壳类似有线电视上的干线放大器，喇叭天线呈45。夹角，面对需要干扰的区域，采用扫频式(3.7GHz～4.2GHz)宽带脉冲定向扫描，实施地面横向干扰，使某一特定区域内的C波段卫星接收天线失去接收能力或直接损毁降频器(我国法律规定：C波段信号是地面微波通信和卫星通信国际上规定的通用信号资源，是受保护的，无论任何理由都不允许人为干扰)。 地面卫星信号干扰器从干扰手段上，可分为数字电视图像信号干扰和载波(或窄带)信号干扰。前者是采用非法图像干扰，即采用和正常广播信号同样的数字形式，使正常图像出现马赛克或黑屏。干扰以功率占用为主，即同向发射大功率同频信号，对卫星接收通道在一定频率范围内实行功率占用，使得干扰信号的场强远远大于正常卫星到达地面的信号场强，达到干扰压制卫星信号接收的目的。而后者分为同频干扰和非同频干扰；对于同频干扰来讲，干扰信号可使图像产生严重的马赛克或停顿现象，干扰严重时还会出现黑屏。对于非同频干扰，由于卫星接收机的选频作用，允许干扰电平大于信号电平，但干扰电平大到使高频头进入饱和状态的话，此时电视画面就会出现黑屏现象。不过，卫星信号干扰器受距离和方位限制，因为发送的干扰微波传播损耗与工作频率和传播距离有关，所以在自由空间传播条件下，距离越远，干扰的能力也就越差。对于3.7GHz～4.2GHz卫星信号干扰系统传输距离一般不超过3km。 另外，目前的地面卫星信号干扰器一般是对C波段信号实施干扰，对Ku波段信号的干扰作用很小。因为Ku波段工作频率太高，所需器件昂贵，制作调试难度大，所以非常少见。 对于以上的两种微波信号的干扰，可通过下面的一些方法来克服或减弱其干扰： 1．寻找屏蔽位置寻找干扰波不能干扰或干扰小的位置，即干扰死角。干扰波和卫星波都是直线波，行进途中遇到障碍物都会被反射，但这两种电波的区别在于，干扰波的场强大于卫星波数千万倍，致使遇到障碍物及建筑物后会四处反射，而卫星波如没有被天线所反射则易被地表所吸收。寻找屏蔽位置最简单的方法是降低天线高度，利用四周自然物体避开周围的强微波干扰信号，如：放在院子中要比放在屋顶上效果好；也可在地面上挖一个边长为2m×2m的深方坑，深度可以根据情况自行掌握，原则是越深越好，但要注意天线前方(正南方向)不要被土遮挡，将天线置于坑底也就是说天线接收信号时不能被坑高遮挡：还可将天线移至建筑物另一面，利用建筑物来遮挡来自该方向的干扰源。 2．安装防干扰装置
信号抗干扰解决办法 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020
解决现场的信号干扰问题 时间:2010-04-24 22:30来源:作者:点击: 17次 生产过程监视和控制中要用到多种自动化仪表、计算机及相应执行机构,过程中的信号既有微弱到毫伏级的小信号,又有数十伏的大信号,而且还有高达数千伏、数百安培的信号要处理。从频率上讲，有直流低频范围的，也有高频/脉冲尖峰。设备、仪表间互扰成为系统调试中必须要解决的问题。除了电磁屏蔽之外，解决各种设备、仪表的“地”，也即信号参考点的电位差，将成为重要课题。因为不同设备、仪表的信号要互传互送，那就存在信号参考点问题。换句话说，要使信号完整传送，理想化的情况是所有设备、仪表中的信号有一个共同的参考点，也即共有一个“地”。进一步讲，所有设备、仪表的信号的参考点之间电位为“零”。但是在实际环境中，这一点几乎是不可及的，这里面除了各个设备、仪表“地”之间连线电阻产生的电压降之外，尚有各种设备、仪表在不同环境受到干扰不同，以及导线接点经受风吹雨淋，导致接点质量下降等诸多因素。致使各个“地”之间有差别。以示意图一为例. 图一 PLC与外接仪表示意图 图一中标明有两个现场设备仪表向PLC传送信号以及PLC向两台现场设备仪表发出信号。假定传送的均为0-10VDC信号。理想情况，PLC及两个现场设备“地”电位完全相等。传送过程中又没有干扰，这样从PLC输入来看，接收正确。但正如前所述，两个现场设备通常有“地”电位差，举例来讲，1#设备“地”与PLC“地”同电位，2#设备比它们的“地”电位高，这样1#设备给PLC的信号为0-10V，而2#设备给PLC的为误差就产生了,同时1#,2#设备的“地”线在PLC汇合联接。将电压施加在PLC地线条上，有可能损坏PLC局部“地”线，同时在显示错误数据，由此引起的问题在现场调试中屡有出现。例如某大型建材公司的生产线调试中，使用美国AB-PLC接国内某厂家手操器。AB-PLC的数据采集板有每八个通道，八个通道共用一个12位A/D，经过变换
工控系统的通信抗干扰技术 0 引言 一个工控系统常常由几台、几十台甚至更多的工业控制机组成各种形式的分布式测控系统。直接控制级（DDC）可以独立完成本地的数据采集和控制任务，主站负责系统的管理。所有的机器连接成网络互通信息，就可以完成以整体目标为宗旨的相互协调配合，达到更高的控制水平和管理层次。系统的通信因此就成为所有的机器协调一致的关键环节。对于工控系统的设计者来说，面对工业现场严重的干扰，提高通信网络的抗干扰能力无疑是非常重要的事。 1 给RS232C通信接口加装光隔电流环的抗干扰措施 RS232C是微机之间最常用的点对点串行通信接口，但RS232C的抗干扰能力很差。这是由于RS232C采用单端信号传输，而它的连接电缆把它所连接的两台机器的地又连接在了一起，因此，当两个地线之间的地电位不一致时，就有共模干扰电压产生。于是就造成了严重的干扰，甚至烧毁接口器件。如果给RS232C加装一个光隔电流环，就可以隔断两个地之间的联系，从而极大地提高其抗干扰能力。图1是RS232C加光隔电流环的电路原理图。图中，U1是工控机1的RS232C发送接口芯片1488，U2是工控机2的RS232C接收接口芯片1489。它们之间的通信信道已经由T1、T2组成的光隔电流环驱动。当工控机1发送“0”时，U1输出约+11 V，它使光隔管T1的发光二极管发光，使得T1的光电三极管导通，其发射极输出电流i。电流i通过通信线路，驱动光隔管T2的发光二极管发光，使得T2的光电三极管导通，其发射极输出电压约+11 V，接收芯片U2转换该电压成为TTL电平“0”。当工控机1发送“1”时，T1、T2截止，通信线路没有电流，T2的发射极输出-12 V，U2转换它成为TTL电平“1”。图中的C1、D2，C2、D3起加速作用。本电路经实际使用，可以构成几公里的通信。需要注意的是，光隔电流环的电源一定要选用与工控机电源隔离的电源。接地点D1、D2、D3各自独立于各自的体系，不能混接！由于工控机和外电路完全隔离，因此显著地提高了工控机的抗干扰水平。 图1 RS232C光隔电流环电路原理图 对RS232C进行光隔电流环改造，隔断了工控机与外界的电的联系，显著地提高了工控机的抗干扰能力。而且这种改造只是在插口上进行，不涉及到工控
地面大锅卫星信号及抗干扰法（装锅者可参考下） 另外，目前的地面卫星信号**一般是对C波段信号实施干扰，对Ku波段信号的干扰作用很小。因为Ku波段工作频率太高，所需器件昂贵，制作调试难度大，所以非常少见。对于以上的两种微波信号的干扰，可通过下面的一些方法来克服或减弱其干扰：1．寻找屏蔽位置寻找干扰波不能干扰或干扰小的位置，即干扰死角。干扰波和卫星波都是直线波，行进途中遇到障碍物都会被反射，但这两种电波的区别在于，干扰波的场强大于卫星波数千万倍，致使遇到障碍物及建筑物后会四处反射，而卫星波如没有被天线所反射则易被地表所吸收。寻找屏蔽位置最简单的方法是降低天线高度，利用四周自然物体避开周围的强微波干扰信号，如：放在院子中要比放在屋顶上效果好；还可将天线移至建筑物另一面，利用建筑物来遮挡来自该方向的干扰源。2．安装防干扰装置卫星干扰信号是从地面来的，而卫星信号来自天空。只要把地面的卫星干扰信号屏蔽掉就OK了。用铁皮或者铁丝网给卫星天线做个围墙，不挡住卫星信号但能挡住干扰信号，即可避免干扰。 判断出干扰波的来源方位，在天线的一侧或多侧架设金属板(网)遮挡干扰波。金属板(网)架设高度需超过高频头，且不能挡到卫星信号的行进路线。由于C波段信号波长在
71.4mm～88.2mm之间，如果采用金属网屏蔽干扰波，为防止干扰源漏进金属网，网孔孔径应小于最短波长 71.4mm的1／4，即小于17.85mm。干扰不太严重的话，也可在天线的外沿，垂直于锅口平面，加一圈宽度为10～20cm的金属带。当然，金属带宽度越宽抗干扰性能也就越强，不过一锅多星的天线不宜采用此法，它会遮挡非垂直于锅面的卫星信号接收。3．转星或换Ku头接收Ku波段信号如果所要接收的信号，在其他卫星的C波段上也能够接收到，可转星接收，改变接收天线的方向，看看能否避开干扰波的干扰区域：另外也可转星或换Ku头接收Ku波段信号来避免干扰。这是最直接、最有效的方法。
解决现场的信号干扰问题 时间:2010-04-24 22:30来源:作者:点击: 17次 生产过程监视和控制中要用到多种自动化仪表、计算机及相应执行机构,过程中的信号既有微弱到毫伏级的小信号,又有数十伏的大信号,而且还有高达数千伏、数百安培的信号要处理。从频率上讲，有直流低频范围的，也有高频/脉冲尖峰。设备、仪表间互扰成为系统调试中必须要解决的问题。除了电磁屏蔽之外，解决各种设备、仪表的“地”，也即信号参考点的电位差，将成为重要课题。因为不同设备、仪表的信号要互传互送，那就存在信号参考点问题。换句话说，要使信号完整传送，理想化的情况是所有设备、仪表中的信号有一个共同的参考点，也即共有一个“地”。进一步讲，所有设备、仪表的信号的参考点之间电位为“零”。但是在实际环境中，这一点几乎是不可及的，这里面除了各个设备、仪表“地”之间连线电阻产生的电压降之外，尚有各种设备、仪表在不同环境受到干扰不同，以及导线接点经受风吹雨淋，导致接点质量下降等诸多因素。致使各个“地”之间有差别。以示意图一为例.
图一PLC与外接仪表示意图 图一中标明有两个现场设备仪表向PLC传送信号以及PLC向两台现场设备仪表发出信号。假定传送的均为0-10VDC信号。理想情况，PLC及两个现场设备“地”电位完全相等。传送过程中又没有干扰，这样从PLC输入来看，接收正确。但正如前所述，两个现场设备通常有“地”电位差，举例来讲，1#设备“地”与PLC“地”同电位，2#设备比它们的“地”电位高0.1V，这样1#设备给PLC的信号为0-10V，而2#设备给PLC的为0.1V-10.1V,误差就产生了,同时1#,2#设备的“地”线在PLC汇合联接。将0.1V电压施加在PLC地线条上，有可能损坏PLC局部“地”线，同时在显示错误数据，由此引起的问题在现场调试中屡有出现。例如某大型建材公司的生产线调试中，使用美国AB-PLC接国内某厂家手操器。AB-PLC的数据采集板有每八个通道，八个通道共用一个12位A/D，经过变换后，由12个光耦实现与主机隔离。它的八个通道输入之间并没有隔离，致使八个通道输入信号每个单独接入采集板均正常，接入两个或多于两个外部信号时，显示数字乱跳，故障无法排除。又如航天某部门测试发动机各点温度，使用K型偶作为传感器，同上述相似，仅测试一点一切正常，但是向主机接入两点或两点以上温度时，显示的温度明显错误。这两种情况在接入隔离器后，均正常。隔离器之所以能起到这个作用，就是它具有使输入/输出在电气上完全隔离的特点。换句话讲，输入/输出之间没有共同“地”，外来信号不管是0-10V，或带着+10V干扰的10V-20V经隔离后均为0-10V，也即隔离后新建立的PLC“地”与外部设备、仪表“地”没关系。正是由于这个原因，也实现输入到PLC主机
解决监控视频干扰的二 个方法 The manuscript was revised on the evening of 2021
解决监控视频干扰的二个方法 第一：在建设的时候就要考虑 视频监控信号传输的传统方式为视频基带传输。视频基带传输是指视频信号不经过频率变换等任何处理，由图像摄取端通过同轴电缆直接传输到监视端的传输方式。图像在传输时直接利用同轴电缆的0～6MHz来传输，非常易受到干扰，使图像出现网纹、横纹和噪点影响监视效果。对于基带传输视频干扰，从干扰源角度分为交流声干扰和空间电磁波干扰，从干扰切入方式分为传导式干扰和辐射式干扰。 闭路电视监控系统，在建筑物内的应用越来越多，由于建筑物内的电气环境比较复杂，容易形成各种干扰源，如果未采取恰当的防范措施，各种干扰就会通过传输线缆进入闭路电视监控系统，造成视频图象质量下降、系统控制失灵、运行不稳定等现象。 一、干扰是如何产生的 闭路电视监控系统中传输信号的类型主要有两类：一类是模拟视频信号，传输路径由摄像机到矩阵，从矩阵再到显示器或录像机；一类是数字信号包括矩阵与摄像机之间的控制信息传输，矩阵中计算机部分的数字信号。一般设备成为干扰源的可能性很小，因此干扰主要通过信号传输路径进入系统。闭路电视监控系统的信号传输路径是，能通过视频电缆和传输控制信号的双绞线耦合进系统的干扰有：各种高频噪声比如大电感负载启停，地电位不等引入的工频干扰，平衡传输线路失衡使抑噪能力下降将共频干扰转成了差模干扰，传输线上阻抗不匹配造成信号的反射使信号传输质量下降，静电放电沿传输线进入设备造成接口芯片损伤或损坏。具体表现如下：
做安防工程，经常遇到的就是干扰问题，现实中的干扰现象越来越多，如果按照工艺要求施工的话，工程量将非常巨大。所有的管线要地埋或者穿屏蔽，电源线缆与视频线缆要隔开距离传输，另外线缆不能太长，75-5的视频线缆不能超过500米。另外在布线的过程中暴力布线很严重，往往会将线缆的屏
关于电视卫星信号被干扰的一些解决办法 依据《中华人民共和国无线电管理条例》》，严禁任何单位和依据《中华人民共和国无线电管理条例 个人非法设置、使用卫星电视无线电干扰器！！ 个人非法设置、使用卫星电视无线电干扰器 针对农村各地私人安装卫星接收天线用户不断增加的现象，近来，一些地方出现少数单位出于部门利益考虑，非法使用卫星电视无线电干扰器，一些地区的有线电视部门采用了“地面卫星信号干扰器”，对安装卫星天线用户较多的地方进行了局部微波干扰，使卫星电视接收的画面上出现了画面静止、画面黑屏、马赛克等现象，导致部分城市发生区域性卫星电视受到干扰，甚至造成中央电视台有的频道完全没有电视信号，群众不能正常收看电视节目，影响社会的和谐稳定。 地面卫星信号干扰器究竟为何物?在此笔者将其工作原理简介如下： 地面卫星信号干扰器由发射机和喇叭天线组成。发射机的外壳类似有线电视上的干线放大器，喇叭天线呈45度夹角，面对需要干扰的区域，采用扫频式(3．7GHz—4．2GHz)宽带脉冲定向扫描，实施地面横向干扰，使某一特定区域内的C波段卫星接收天线失去接收能力或直接损毁降频器(我国法律规定：C波段信号是地面微波通信和卫星通信国际上规定的通用信号资源，是受保护的，无论任何理由都不允许人为干扰)。 地面卫星信号干扰器从干扰手段上，可分为数字电视图像信号干扰和载波(或窄带)信号干扰。前者是采用非法图像干扰，即采用和正常广播信号同样的数字形式，使正常图像出现“马赛克”或“黑屏”。?干扰以功率占用为主，即同向发射大功率同频信号，对卫星接收通道在一定频率范围内实行功率占用，使得干扰信号的场强远远大于正常卫星到达地面的信号场强，达到干扰压制卫星信号接收的目的。而后者分为同频干扰和非同频干扰；对于同频干扰来讲，干扰信号可使图像产生严重的马赛克或停顿现象，干扰严重时还会出现黑屏。对于非同频干扰，由于卫星接收机的选频作用，允许干扰电平大于信号电平，但干扰电平大到使高频头进入饱和状态的话，此时电视画面就会出现黑屏现象。不过，卫星信号干扰器受距离和方位限制，因为发送的干扰微波传播损耗与工作频率和传播距离有关，所以在自由空间传播条件下，距离越远，干扰酌能力也就越差。对于3．7GHz-4．2GHz卫星信号干扰系统传
高速铁路信号系统的抗电磁干扰技术研究 发表时间：2019-06-21T16:03:58.057Z 来源：《防护工程》2019年第6期作者：刘磊 [导读] 作为高速移动的复杂巨系统，高速列车在高速运行的过程中，整个系统受到了数量众多的电磁干扰，且相关干扰多为突发性脉冲干扰。 中铁建电气化局集团南方工程有限公司湖北武汉市 430074 摘要：作为高速移动的复杂巨系统，高速列车在高速运行的过程中，整个系统受到了数量众多的电磁干扰，且相关干扰多为突发性脉冲干扰。另一方面，高速铁路采用的综合接地方式、共用的接地钢轨使得电磁骚扰传输耦合途径错综复杂，这些均对高速铁路信号系统的抗电磁干扰提出了较高挑战，由此可了解本文研究具备的较高现实意义。 关键词：高速铁路；信号系统；抗电磁干扰技术；研究 1高速铁路信号系统抗电磁干扰技术措施 1.1基本抑制措施 高速铁路信号系统的抗电磁干扰技术措施一般由三个方面入手，以高速铁路车载信号系统为例，具体的抑制措施如下：①骚扰源：高速铁路的电磁噪声在1.88~2.6GHz频段基本不会对设备的孔缝、信号端口、电源线端口造成影响，设备的天线端口也不会受到影响，因此仅需要考虑实际工程中的具体设备以采用针对性措施。②耦合途径：需考虑电缆的合理布线和接地，并保证不同类别的电缆间隔敷设，不同类别电缆之间的最小距离应遵循（表1）规定，同时保证电缆间互为直角；如出现不同类别间电缆最小距离无法满足情况，需设法将电缆隔开，一般采用连接整体屏蔽、金属电缆槽、金属板、金属管的方式，在信号电缆和电力电缆共存情况下，还需要重点关注电路馈线与回流电缆的敷设距离，保证二者尽可能拉近，将在接近导电的机车结构处安装电缆能够有效抑制电缆的发射场，一般情况下电缆屏蔽层需接地，且需要关注机箱屏蔽，机箱孔缝尺寸需满足最小波长要求，必要时可通过安装金属密闭塾片、导电性填料进行改善，接地线应短而宽并与接地面实现可靠搭接，电缆合理的接地和布线可有效提升其抗电磁干扰能力。③敏感设备：信号设备的电磁兼容性也需要得到重视，由于高速铁路车载信号系统本身属于敏感设备，该设备本身的防护措施必须得到重视，这种重视需体现在设计层面。具体来说，通信系统在设计阶段应选择适当的接收电平，电磁兼容设计需使用，浪涌防护器件设置电压限幅环节，瞬变电压抑制器、压敏电阻、硅雪崩二极管、放电管均属于常用的浪涌防护器件，此种措施下冲击电流可得到较好抑制（如雷电、变电所过流保护开关瞬时开闭引发的相关现象）。 表1 不同类别电缆之间的最小距离 同样以车载信号系统为例，其处理流程可概括为：“故障现象分析→现场实际测试→干扰耦合途径验证→敏感设备分析→抗干扰措施实施→验证试验”，通过列举可能导致故障现象的因素、选择针对性较强的仪器设备、围绕典型干扰传输耦合途径开展分析、建立被干扰信号系统电磁抗扰度模型，即可完成高质量的电磁干扰故障处理，最终合理应用抗干扰措施并验证其有效性，即可有效解决电磁干扰导致的故障问题。为取得优秀的高速铁路信号系统抗电磁干扰效果，一般需同时应用屏蔽、接地、滤波技术，但如果三种技术存在应用不当情况，则很容易引起更为严重的电磁干扰问题，因此必须保证抗干扰措施应用的针对性、定制性，并从整个系统角度思考问题，避免解决问题的过程引入新的电磁干扰耦合，结合故障实际和相关经验属于其中关键，这些必须得到相关业内人士的重点关注。 2实例分析 2.1故障现象分析 为提升研究的实践价值，本文选择了某高速列车作为研究对象，在通过某一位置时，该高速列车出现了ATP（车载自动列车防护系统）和多次报人机交互单元DMI出现通信超时故障，结合故障现象开展分析，技术人员初步确定了电磁骚扰源及其耦合途径，具体判断如下：①由于DMI临近的弱电设备未出现类似故障（通信超时故障报警时），因此可初步判断空间的辐射电磁场骚扰与主要电磁干扰信号基本不存在联系。②与DMI共用电源的弱电设备未出现类似故障，因此来自电源线的传导电压/电流骚扰与主要电磁干扰信号基本不存在联系。③ATP与DMI间的Profibus总线平行于220V交流输电线平行走线，且长度为23m，电压骚扰信号进入Profibus总线因此获得可行性较高的方式，即线间的容性耦合方式，ATP与DMI之间的数据传输也很容易出现误码故障，因此可初步判断信号线的传导电压骚扰为干扰源。 2.2敏感设备分析 图1为车载ATP系统基本结构图，结合该图不难发现，主机柜内的设备主要有JRU单元、BTM单元、DC/DC电源、车载电台、ATP核心运算单元，主机柜外则安装有天线、速度传感器、DMI单元等设备，ATP与DMI间的数据传输采用Profibus总线，设备的连接采用菊花链结构，在ATP核心运算单元支持下，总线可实现间隔性的DMI状态查询，必要时需上报DMI通信超时故障，如出现多次无法收到响应数据包的