无线电通信系统中的电磁兼容论文
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无线电通信中的电磁兼容研究摘要:目前无线电通信设备已经被广泛应用于人类生产生活中,它极大地改变甚至颠覆了人类的生产生活习惯与进程。
但无线电通信设备受到外界因素干扰所造成的信号传输不稳甚至阻断问题则让其技术应用稳定性有所下降。
为此人们提出并深度研究了电磁兼容问题,希望通过这一技术理念解决无线电通信设备的信号传输问题,最大限度地降低干扰的因素影响,优化电磁兼容技术综合运用水平。
鉴于此,文章对无线电通信中的电磁兼容的相关内容进行了研究,以供参考。
关键词:无线电通信;电磁兼容;应用研究1无线电通信电磁兼容概述无线电通信系统可以将各类技术融合在一起,同时进行综合性的配置、规划、运行以及管理,可以促进实现无线电与无线电通信设备间的良好兼容。
在此情况下,可解决好无线电通信系统中存在的各种干扰因素。
整体分析通信规范性期间,一定要把控好无线电通信系统中所涉及的规范内容。
要想确保通信设备配置和性能的稳定性,必须要科学合理地设计通信设备技术规范,只有如此才可以做到规范设备技术,提升应用质量。
通过这种操作可以为科学合理调配设备提供充足的技术支持,与此同时,还需参照设计阶段的依据来合理的控制电磁干扰,及时做好小范围调整。
由此为系统配置奠定基础,严禁出现各类不利因素,以便改善无线通信环境,同时提升整体无线电通信质量,增强通信系统运行的安全性及效率。
2电磁兼容与无线电通信系统干扰因素分析2.1无线电通信系统干扰的基本分类根据干扰因素对无线电通信系统所产生的影响程度进行分类可大体分为2类:分别为自然干扰与人为干扰。
自然干扰所产生的干扰源是不可控制的,如大气噪声干扰、太阳噪声干扰、宇宙噪声干扰等;而人为干扰则相对简单,人类可预测知晓它的干扰源,同时可控。
人为干扰方式还可细分为两类:无线电通信系统内部相互干扰以及其他系统对无线电通信系统的外来干扰。
无线电通信系统内部相互干扰又能细分出4类干扰,分别为同频干扰、临聘干扰、谐波杂散干扰以及互调干扰。
电磁兼容论文第一篇:电磁兼容论文本学期,我选修了电磁兼容这门课程。
通过电磁兼容课程的学习,老师教会了我许多,一方面是有关电磁兼容方面的知识,另一方面是有关生活和人生方面的体会和感悟。
由于与电机系统的电磁兼容有关的问题大都涉及一些高年级的知识,作为大二的我还没有学习,所以对于电机系统的电磁兼容问题没有过于深刻的理解和探究。
我想通过以下几个方面来阐述我所理解的电磁兼容问题。
一.电磁兼容的概念在国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义为:系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作,同时不会对其他系统和设备造成干扰。
EMC包括EMI(电磁干扰)及EMS(电磁耐受性)两部分,所谓EMI电磁干扰,乃为机器本身在执行应有功能的过程中所产生不利于其它系统的电磁噪声;而EMS乃指机器在执行应有功能的过程中不受周围电磁环境影响的能力。
电磁兼容(electromagnetic compatibility)各种电气或电子设备在电磁环境复杂的共同空间中,以规定的安全系数满足设计要求的正常工作能力。
也称电磁兼容性。
它的含义包括:①电子系统或设备之间在电磁环境中的相互兼顾;②电子系统或设备在自然界电磁环境中能按照设计要求正常工作。
若再扩展到电磁场对生态环境的影响,则又可把电磁兼容学科内容称作环境电磁学。
电磁兼容的研究是随着电子技术逐步向高频、高速、高精度、高可靠性、高灵敏度、高密度(小型化、大规模集成化),大功率、小信号运用、复杂化等方面的需要而逐步发展的。
特别是在人造地球卫星、导弹、计算机、通信设备和潜艇中大量采用现代电子技术后,使电磁兼容问题更加突出。
二.系统电磁兼容技术发展现状电磁兼容技术是在研究电磁干扰机理和电磁干扰防护技术的过程中发展起来的。
电磁干扰是人们早就发现的电磁现象, 它几乎和电磁效应现象同时被发现, 1881年英国科学家发表“ 论无线电干扰”的文章, 标志着研究干扰问题的开始。
1888年德国物理学家赫兹首创了天线, 第一次把电磁波辐射到自由空间, 同时成功地接收到电磁波,用实验证实了电磁波的存在, 从此开始了对电磁干扰问题的实验研究。
无线通信设备设计中的电磁兼容性无线通信设备在现代社会中的应用越来越广泛,它们为人们提供了便捷的交流方式和无限的信息资源。
然而,在设计和制造无线通信设备时,电磁兼容性是一个至关重要的考虑因素。
电磁兼容性指的是无线通信设备在不干扰其他电子设备的同时,能够在强电磁环境中正常工作。
确保设备符合电磁辐射标准是保证电磁兼容性的基础。
电磁辐射是指无线通信设备在工作过程中产生的电磁波辐射。
根据国际标准,各个国家都有规定电磁辐射的限制。
设计者应确保设备的辐射水平在规定的范围内,并采取相应的措施来减少电磁辐射,如使用屏蔽材料和合适的天线。
减小设备的敏感性是提高电磁兼容性的重要手段之一。
无线通信设备容易受到外界电磁干扰的影响,导致设备性能下降甚至无法正常工作。
在设备设计中,应避免使用敏感的元件和材料,并保证干扰抑制措施的有效性。
定期进行设备的故障分析和故障排除,可以帮助找出影响设备电磁兼容性的故障原因,并进行相应的维修。
合理布局电磁信号传输路径也能有效提高电磁兼容性。
在无线通信设备设计时,应避免电磁信号在传输过程中与其他信号产生干扰。
要做到这一点,可以采用电磁信号屏蔽、分隔和隔离的技术,确保不同信号之间的相互影响最小化。
合理设计电磁信号的传输路径,避免信号交叉或叠加,可降低电磁干扰的概率。
地面和电源的良好连接是确保无线通信设备电磁兼容性的重要环节。
地面和电源的连接质量对设备的电磁兼容性至关重要。
通过合理地设计和连接地面和电源,可以提供一个良好的接地路径,降低设备的电磁辐射和接收到的电磁噪声,从而提高设备的电磁兼容性。
设备的防护和屏蔽措施也是确保无线通信设备电磁兼容性的重要手段。
在设计和制造过程中,应采取有效的防护和屏蔽措施,以降低设备对外部电磁干扰的敏感性。
这包括使用金属外壳或屏蔽罩,以阻隔外界电磁干扰;使用屏蔽接地技术,以减少电磁波的传播路径;使用可调节的滤波器和衰减器,以消除故障信号和噪声。
在无线通信设备设计中,电磁兼容性的考虑至关重要。
电磁兼容性在通信系统中的应用研究概述:电磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,EMC)是指不同电子设备和系统在共同电磁环境下能够相互协调工作,互不干扰的能力。
通信系统作为现代社会不可或缺的基础设施之一,对电磁兼容性有着极高的要求。
本文将介绍电磁兼容性在通信系统中的应用研究,并探讨其重要性。
1. 通信系统中的电磁兼容性问题在现代通信系统中,各种电子设备和电子元件同时存在,会产生大量的电磁辐射和敏感性。
这些电磁辐射和敏感性可能导致通信系统的性能下降,甚至完全中断。
电磁互干扰和敏感性问题会给通信系统带来以下挑战:1.1 电磁辐射干扰:电子设备的高频信号会产生电磁辐射,可能干扰到其他设备或系统,导致通信信号的传输质量下降。
特别是在无线通信系统中,电磁辐射干扰更加明显。
1.2 电磁敏感性:通信系统中的电子设备同样也对外部的电磁辐射非常敏感,可能导致接收到的信号质量下降。
这种敏感性会限制通信系统的有效性和可靠性。
2. 电磁兼容性解决方案针对通信系统中的电磁兼容性问题,研究人员和工程师们提出了各种解决方案,以确保通信系统的正常运行。
2.1 电磁屏蔽技术:电磁屏蔽技术是一种通过屏蔽材料和构造设计降低电磁辐射和敏感性的方法。
在通信系统中,可以通过在电子设备的外壳上添加屏蔽材料来减少电磁辐射的泄漏,从而减少互干扰的可能性。
2.2 地线设计:良好的地线设计是提高电磁兼容性的关键因素之一。
通过合理设计和布置地线,可以提高通信系统对电磁辐射和敏感性的抵抗能力。
2.3 故障分析和故障预测:在通信系统中,故障可能导致电磁辐射和敏感性的增加。
因此,通过对可能的故障进行分析和预测,能够及时采取措施,减少故障对系统电磁兼容性的影响。
3. 电磁兼容性在通信系统中的重要性3.1 保障通信质量:电磁兼容性的研究和应用可以有效地提高通信系统的信号传输质量和可靠性。
通过减少电磁辐射和敏感性,可以降低通信信号被干扰的概率,从而保障通信质量。
通信系统中的电磁兼容性设计随着现代科技的发展,越来越多的电子设备和通讯系统被广泛应用于各行各业。
然而,这些设备和系统之间的电磁干扰问题也随之而来。
这就是通信系统中的电磁兼容性设计所要解决的问题。
电磁兼容性(EMC)是指电子设备或系统在同一环境下互不干扰,也不被外界干扰的能力。
这种相互关系需要先有电磁兼容性设计,才能使通信设备和系统正常运行。
通信系统中的电磁兼容性设计,主要是要保证通信信号的传输不受干扰,同时也要保证设备与系统在电磁环境中的共存和互不干扰。
为了实现这一目的,通信系统中的电磁兼容性设计需要考虑下列几个方面。
首先,在电路设计时,需要考虑到电磁兼容性,采用适当的防护措施。
比如在电路输入端设置滤波器,通过差模控制来减小噪声和电磁辐射等干扰的影响;在输出端设置变压器或振荡器,消除干扰,不影响信号的传输,提高整个通信系统的性能。
其次,在硬件设计中,需要采用适当的布局方式,使设备和系统互不干扰,控制电磁辐射和接收到的电磁辐射影响的范围。
例如,板子上不同性能和功能的元器件和传输线路需要分别布局,避免互相影响,同时保持一个合理的距离。
再次,对于有线传输数据的通信系统而言,系统中电缆的选择和铺设也非常重要。
应该选择抗射频干扰的电缆,采用屏蔽或防护措施来保障传输线路的稳定性。
此外,还需要注意铺设铁路和地铁线路的情况,尽量避免电磁辐射和干扰。
最后,电磁兼容性测试也是非常重要的一个环节。
测试可以在工厂或实地进行。
测试环节包括辐射测试和传导测试。
辐射测试是检测设备或系统是否会产生电磁辐射,并对周围环境产生干扰。
传导测试是检测设备或系统是否会传导电磁辐射到外部环境中,对周围设备和系统产生干扰。
根据测试结果,做出调整方案,以达到预期的电磁兼容性效果。
总之,通信系统中的电磁兼容性设计是一个复杂的过程。
需要考虑到电路设计、硬件布局、铺设环境和测试等各个环节。
只有保障了电磁兼容性,才能保证设备的正常运行,同时也能有效预防电磁污染和干扰,保障整个通信系统的稳定性和安全性。
通信电子中的电磁兼容性技术电磁兼容性技术在通信电子中的应用随着科技的发展和通信技术的广泛应用,电磁兼容性技术也日益受到关注。
电磁兼容性技术简称EMC技术,是一项关于电子器件、系统以及设备之间相互干扰与兼容的技术。
EMC技术通常包括电磁兼容性和电磁干扰两个方面。
电磁兼容性是指电气设备或系统与外部电磁环境之间的相互作用,并且很好地保持其正常运行能力的技术。
与之相反,电磁干扰是指电气设备或系统产生的电磁能量对另一个电气设备或系统的正常运行造成的影响。
在通信电子设备中尤其是无线电通信设备中,电磁兼容性技术非常重要。
无线电通信设备在使用时会产生无线电波,这些无线电波会扰乱无线电通信设备周围的电磁环境。
不仅如此,无线电通信设备也会受到外部电磁环境的影响,导致其正常工作受到干扰或者无法正常工作。
因此,为了确保通信设备的正常工作,必须确保其符合电磁兼容性标准。
为了实现这一点,需要采取EMC技术,以保证电子设备在电磁环境下的兼容性。
EMC技术采用的方法通常分为两种:无源措施和有源措施。
无源措施主要是在设计电子设备时采用的措施。
这些措施包括:减少电磁辐射源、加强电磁信号屏蔽、优化线路布局、合理分配信号的频谱、采用合适的接地方法等。
有源措施主要是通过在电子设备中增加特殊的电路来减小电磁干扰。
这些措施包括:加强抑制滤波、采用隔离与保护技术、采取抑制混频器产生的杂频等。
在无线电通信设备中,EMC技术的应用非常广泛。
例如,对于手机、手机基站等无线电通信设备,要求其不仅可以正常接受信号,而且在向外发送无线电波时也不会对周围的电磁环境产生过大的影响。
因此,在设计这些设备时,必须充分考虑EMC技术,以满足相关的电磁兼容性标准。
另外,在通信设备中,还有一些特殊的设备需要特别考虑EMC技术。
例如,雷达设备在工作时会产生高强度的电磁波,这对周围的电子设备和人员都会产生一些影响。
因此,在设计这种设备时,必须进行EMC分析和优化。
除了在通信设备中的应用外,EMC技术在其他电子设备中也有广泛的应用。
第一部分无线电通信系统中的电磁兼容的概念一、电磁兼容研究发展史在无线电通信和电报通信的早期,人们就已经知道火花隙能产生谱分量(频谱分量)很丰富的电磁波。
这种电磁波能在各种不同的电子和电气设备中产生干扰和噪声,如影响收音机和等。
很多其它的电磁发射源,如闪电,继电器,直流电动机和荧光灯,也能产生频谱分量丰富的电磁波,并在这些设备中产生干扰。
除此之外,也存在窄带电磁发射源。
高压电力传输线产生工频电磁发射,无线电发射机有意发射载波频率上的编码信息(声音,音乐等)。
无线电接收机截取这些电波,放大后提取包含在电磁波中的信息。
随着国际无线电干扰特别委员会1934年第一次会议提出可以接受的无线电骚扰限制和测量无线电骚扰的方法,开始了对电磁干扰及其控制技术世界性的有组织研究,于20世纪40年代初提出了电磁兼容性的概念,于1966年我国第一个电磁兼容标准制定。
国外发达国家早在60、70年代就已将电磁兼容分析技术应用于无线电频谱管理工作中,取得了很好的成效,并积累了大量可借鉴的成功经验和资料。
1984年,中国通信学会,中国电子学会,中国铁道学会和中国电机工程学会在召开了第一届全国性电磁兼容性学术会议,1992年5月,中国电子学会和中国通信学会在北京成功地举办了“第一届北京国际电磁兼容学术会议(EMC‘92、Beijing)”,标志着我国电磁兼容学科的迅速发展并参与国际交流。
20世纪90年代以来,随着国民经济和高新科技产业的迅速发展,在航空,航天,通信,电子,局势等部门,电磁兼容技术受到格外重视,并投入了较大的财力和人力,建立了一批电磁兼容试验和测试中心,引进了许多现代化和敏感度自动测试系统和试验设备。
随着无线通信和计算机技术的飞速发展,计算机仿真技术已经成为电磁兼容分析必不可少的手段之一,出现了不少专业化的制作公司以及成熟的电磁兼容分析软件产品,如法国ATDI公司的ICS软件、CRIL公司的ELLIPSE软件、德国LS公司的通用EMC软件、瑞典AerotechTelub公司的WRAP软件等,为频谱管理和网络规划提供了较为全面的解决二、通信系统电磁兼容的界定及分类电磁兼容是指在给定的空间和相应的时间里,运用合理的措施使各种设备、物体、人体等互不引起电磁干扰、电磁污染和电磁危害;从广义上讲,电磁兼容除了电磁能量通过辐射和传导造成的设备间相互影响外,还应考虑电磁辐射对人员、物品影响。
无线通信系统的电磁兼容性研究第一章:引言无线通信系统的广泛应用,对于现代社会的发展起到了重要的推动作用。
然而,随着通信技术的不断进步,电磁波干扰问题逐渐凸显,严重影响了无线通信系统的正常运行。
因此,对于无线通信系统的电磁兼容性进行研究和实践是非常重要的。
第二章:电磁兼容性概述本章将介绍什么是电磁兼容性,以及为何电磁兼容性对于无线通信系统至关重要。
将详细阐述电磁波干扰的分类和特征,探讨电磁兼容性与无线通信系统性能之间的关系。
第三章:电磁波干扰源的分析无线通信系统中存在着各种各样的电磁波干扰源,本章将对这些干扰源进行详细的分析。
包括电子设备、电源线、雷电等对无线通信系统的干扰源的分类和特点,以及其对无线通信系统的影响程度。
第四章:电磁波传播的特性无线通信系统中,电磁波的传播特性对于系统的性能和覆盖范围具有重要意义。
本章将从频谱、衰减、多径传播等方面详细介绍电磁波的传播特性,以及这些特性与无线通信系统的关系。
第五章:电磁兼容性分析和评估方法为了保证无线通信系统的正常运行,需要对其电磁兼容性进行分析和评估。
本章将介绍电磁兼容性分析和评估的常用方法,如测量方法、仿真方法和理论分析等。
同时,还将探讨电磁兼容性测试的标准和指标。
第六章:电磁兼容性改善方法针对无线通信系统中存在的电磁兼容性问题,本章将介绍一些常用的电磁兼容性改善方法。
包括滤波器的设计与应用、屏蔽技术、地线设计等方法,通过采取这些方法可以有效地降低电磁波干扰对系统的影响。
第七章:电磁兼容性在无线通信系统中的应用本章将介绍电磁兼容性在无线通信系统中的应用。
主要包括电磁兼容性在无线网络、蜂窝通信系统以及卫星通信系统中的应用。
通过具体的实例分析,展示电磁兼容性在无线通信系统中的重要性和现实意义。
第八章:电磁兼容性研究的挑战与前景最后一章将探讨电磁兼容性研究所面临的挑战以及未来的发展前景。
随着无线通信技术的不断进步和发展,电磁兼容性问题仍然是一个亟待解决的难题。
关于无线电通信中的电磁兼容分析无线电是当前最常用的通信方式之一。
针对电磁波在空间传递过程易受多种因素影响,导致通信质量降低的客观情况,技术人员通过采用无线电通信电磁兼容分析的手段,更好地掌握无线电通信设备需要达到的性能指标,以及为达到该目标所采取的措施。
做好无线电通信电磁兼容分析工作,是无线电通信事业健康发展的重要技术保障。
文章围绕无线电通信中电磁兼容分析有关问题进行探讨。
介绍了无线电通信电磁兼容分析的基本内涵和电磁兼容的控制方法,并对电磁兼容技术在无线电通信领域的具体应用进行了分析和讨论。
标签:无线电通信;电磁兼容分析;滤波技术;接地技术引言无线电通信是当前远距离通信的重要方式之一,在通信距离和通信速度方面拥有着非常突出的技术优势。
但限于无线电自身特性,无线电通信对于周围环境较为敏感,十分容易受到各类因素造成的干扰,致使通信质量下降,妨碍无线电通信设备的正常运行,严重时还会造成通信阻断。
针对这个问题,经过多年的尝试和发展,人们提出电磁兼容的概念。
通过提高无线电通信设备电磁兼容能力,改善无线电设备运行水平,减少无线电通信的干扰因素,优化无线电通信的环境,最终达到确保无线电通信正常稳定进行的目的。
1 无线电通信电磁兼容分析概述电磁兼容分析是指通过一系列科学的分析和计算,为实施合理的配置、规划、管理、使用无线电通信资源提供指导依据,以达到有效提高无线电通信的电磁兼容水平目的的活动。
目前,无线电兼容分析已经成为无线电通信运营和管理工作中的重要组成部分。
经由周密的无线电通信电磁分析,通信运营及相关工作单位可以准备把握无线电通信过程的具体情况。
比如技术人员通过电磁兼容分析可以了解无线电通信接收设备的配置要求,从而合理规划无线电通信设备技术指标,推动无线电通信接收装置的性能和质量的不断提升。
大量的电磁兼容分析工作可以为无线的通信配置提供丰富的参考依据,帮助技术人员更好地开展无线电通信配置设计工作。
在具体设计工作中,设计人员要坚持干扰防止的原则,认真按照通信策略规范开展设计工作。
无线电通信中的电磁兼容研究摘要:如今,无线通信设备在人们的生产和生活中得到了普遍的运用,对人民的生产和生活习惯进行了极大的改造和颠覆。
但是,由于外部环境的影响,导致了无线通信设备的信号传播不稳定,甚至被阻塞,这就降低了它的技术使用的稳定性。
因此,对电磁兼容问题进行了深入的探讨,期望能够以该技术思想来解决无线通信设备中的信号传递问题,将干扰因素的影响减到最小,使电磁兼容技术的综合应用程度达到最佳。
因此,本文就无线通信有关的电磁兼容问题作探讨,以期为今后的发展提供借鉴。
关键词:无线电通信;电磁兼容;应用研究1无线电通信电磁兼容概述无线电通信系统是一种集多种通信方式于一体的综合通信方式,它是配置、规划、运作和管理等功能于一体的综合通信方式,促进了无线通信与无线通信设备的相互兼容性。
这样,就可以很好地处理无线通信中所产生的各类干扰。
在对通信规范进行全面的分析时,必须对所涉及到的通信系统的规范内容进行控制。
要确保通信设备的结构与性能的稳定,就必须科学、理性地设计通信设备的技术,这样才能使设备技术标准化,提高应用质量。
这种运行方式可以为科学、合理地配置装备提供充分的技术支持,也可以借鉴设计阶段的经验,适当地控制电磁干扰,并适时地进行较小的调节。
从而为系统配置打下了坚实的基础,禁止各种不利因素的存在,从而对无线通信环境进行改进,此外,它也能改善整个无线通信的品质,增加通信系统的安全与运作的效能。
2电磁兼容和无线电通信系统干扰因素分析2.1无线电通信系统干扰的基本分类根据影响无线通信系统的因素,,大致可将其划分为两类:一是人为的,二是天然的。
天然干扰会造成一些非可控的干扰,比如大气干扰,太阳干扰,宇宙干扰等等;而人工干涉就容易多了,因为人们可以预知到这些干涉的来源,也可以控制。
其中,人工干涉模式又可以分为两种:一种是无线通信系统自身的互相干涉,另一种是其它通信系统对无线通信系统的外部干涉。
在无线通信中,互相干扰又可分为同频干扰、邻频干扰、谐波干扰以及互调干扰四类。
第一部分无线电通信系统中的电磁兼容的概念一、电磁兼容研究发展史在无线电通信和电报通信的早期,人们就已经知道火花隙能产生谱分量(频谱分量)很丰富的电磁波。
这种电磁波能在各种不同的电子和电气设备中产生干扰和噪声,如影响收音机和电话等。
很多其它的电磁发射源,如闪电,继电器,直流电动机和荧光灯,也能产生频谱分量丰富的电磁波,并在这些设备中产生干扰。
除此之外,也存在窄带电磁发射源。
高压电力传输线产生工频电磁发射,无线电发射机有意发射载波频率上的编码信息(声音,音乐等)。
无线电接收机截取这些电波,放大后提取包含在电磁波中的信息。
随着国际无线电干扰特别委员会1934年第一次会议提出可以接受的无线电骚扰限制和测量无线电骚扰的方法,开始了对电磁干扰及其控制技术世界性的有组织研究,于20世纪40年代初提出了电磁兼容性的概念,于1966年我国第一个电磁兼容标准制定。
国外发达国家早在60、70年代就已将电磁兼容分析技术应用于无线电频谱管理工作中,取得了很好的成效,并积累了大量可借鉴的成功经验和资料。
1984年,中国通信学会,中国电子学会,中国铁道学会和中国电机工程学会在重庆召开了第一届全国性电磁兼容性学术会议,1992年5月,中国电子学会和中国通信学会在北京成功地举办了“第一届北京国际电磁兼容学术会议(EMC‘92、Beijing)”,标志着我国电磁兼容学科的迅速发展并参与国际交流。
20世纪90年代以来,随着国民经济和高新科技产业的迅速发展,在航空,航天,通信,电子,局势等部门,电磁兼容技术受到格外重视,并投入了较大的财力和人力,建立了一批电磁兼容试验和测试中心,引进了许多现代化和敏感度自动测试系统和试验设备。
随着无线通信和计算机技术的飞速发展,计算机仿真技术已经成为电磁兼容分析必不可少的手段之一,出现了不少专业化的制作公司以及成熟的电磁兼容分析软件产品,如法国ATDI公司的ICS软件、CRIL公司的ELLIPSE软件、德国LS公司的通用EMC软件、瑞典Aero techTelub公司的WRAP软件等,为频谱管理和网络规划提供了较为全面的解决二、通信系统电磁兼容的界定及分类电磁兼容是指在给定的空间和相应的时间里,运用合理的措施使各种设备、物体、人体等互不引起电磁干扰、电磁污染和电磁危害;从广义上讲,电磁兼容除了电磁能量通过辐射和传导造成的设备间相互影响外,还应考虑电磁辐射对人员、物品影响。
即一个电子设备如果能与其它电子设备相兼容的工作,既不产生干扰也不对外界干扰敏感的话,就称该电子设备与其环境电磁兼容。
当一个系统如果满足以下三个准则,就认为与其环境电磁兼容:1.不对其它系统产生干扰;2.对其它系统的发射不敏感;3.不对自身产生干扰。
社会经济发展,通信系统在现代化运输,工业许多生活领域中的地位和作用,显得越来越重要,随着科技水平的提高,新技术、新业务和新产品层出不穷,各类台站数量高速增长,许多大功率、高灵敏、高精技术的电子设备日益更新,设备安装拥挤,通信电缆密如蛛网,电磁环境日益复杂。
为了使设备在一定工情下同时工作,发挥各自的性能,实施有效管理的难度愈来愈大。
对通信系统管理工作的要求和标准越来越高,利用传统的手工方式管理台站,凭借传统的经验审批频率以及被动式查找干扰等管理行为,已不能适应新形势、新任务的要求。
因此将电磁兼容措施应用到通信领域中,正是提高信号传输、管理科学化、自动化水平的重要技术手段,也是适应无线电通信事业发展的必然趋势。
设计把通信系统的电磁兼容分为系统内部和系统之间两大部分进行研究。
分析出各种干扰源及其危害影响。
通信系统内部中的干扰源进行归类总结,针对不同的干扰源,根据通信系统兼容原则,给出针对不同抗干扰方案;对通信系统间强电线路产生的干扰问题,找出产生干扰的原因,危险影响和干扰影响,提出防护措施和测量参数的方法。
当传统方案不能满足干扰消除时,又提出两种设计预案。
以在经济允许的情况下,有效的减少或消除干扰危害,提高设备的使用效果。
第二部分 通信系统内部电磁兼容应用及其工作原理2.1 移动通信系统中的干扰分析图2-1 无线电发射机发射的频谱(一)无线电发射机的杂散发射及拟制措施ﻫ 无线电发射机的杂散发射(S pu rious em ission)是指:必要带宽之外某个或某些频率的发射,包括谐波发射、寄生发射、互调产物和变频产物,但带外发射除外, 如图所示。
杂散发射和带外发射统称为无用发射(Unwa nte d emission s)。
无线电发射机的杂散发射是一种十分有害的干扰,规定无线电发射机的杂散发射功率限值,有助于确保无线电发射的质量,降低系统之间的干扰。
国标G B13421-92和国际电联建议书ITU -R S M 329-7中都给出了无线电发射机的杂散发射功率限值及测量方法。
1.必要带宽 (Ne ces sa ry bandwi dth)对给定的发射类别,恰好足以保证所要求的速率和质量的条件下信息传输的频带宽度。
对于多通道或多载频发射机或转发器,几个载频可能同时从一个末级放大器输出或从一个天线发射,此时必要带宽为发射机或转发器的频率带宽。
2.带外发射 (Out-of-band e mission)ﻫ 由调制过程产生的,刚超出必要带宽的一个或多个频率的发射,但杂散发射除外。
频率落在刚超出必要带宽~离开发射中心频率2.5倍必要带宽频带范围内的任何不需要的发射,都被看作是带外发射。
ﻫ 3.谐波发射 (Harm onic emi ssions )ﻫ 频率是发射中心频率整数倍的杂散发射。
一般说来,在H F频段内,使用简单的低通滤波器,可以将谐波的幅度无用发射无用发射 f 0-0.5NB f 0+0.5NB降低到相对于有用发射大约为-60dB。
在大功率发射机中,有必要加装调谐滤波器降低某些谐波的幅度。
可以把滤波器安装在发射机的输出端,以便衰减所有的谐波。
4.寄生发射 (Parasiticemissions)ﻫ由于电路中的寄生参量或自激引起的杂散发射,既不依赖于发射机的载频或特征频率,也不依赖于产生载频或特征频率的振荡频率。
抑制的办法如改善高低电平电路之间的屏蔽;在发射机的不同环节注意布线;在射频电路部分采用电缆线或采用具有滤波功能的引线;尽量克服为了消除一种频率振荡插入一电路后,反而又增加了一种新的频率振荡;尽量避免由于晶体管放大器极间电容的变化,在低频不能满足退耦条件时,产生与基波无关的高频振荡。
5.互调产物 (Intermodulation products)引起互调产物发射的原因通常是发射机内的非线性组件所致,如混频器、调制器等。
当若干个信号加至非线性器件上,将生成大量的互调产物。
例如:①发射的载频与特征频率或其谐波频率的互调、载频与特征频率的互调。
②与来自本发射系统或其它发射系统的一个或几个有相同特性的其它发射的振荡频率之间的互调。
③一台发射机的输出信号与另一台发射机的输出信号相互耦合,也会产生互调产物。
④在无线电通信系统之间及系统之内,尤其在频分制的情况下,由于频率分配不当,各电台的布局和覆盖系数不合理也会产生互调产物的发射。
⑤如果几个系统在同一地区,机间距离又较近,当具备非线性的条件时,也会形成相互调产物的发射。
如果在同一个系统中,采用多频道共享技术,由于频率配置不合理而使互调产物落人其中工作的频道之中,形成假发射,特别是在本频道不工作的情况下,还有发射存在,干扰接收台的正确接收。
例如一部发射机有10个频道,若1、3频道有互调,其产物落入5频道,就影响了5频道接收台的正常工作。
在互调产物中,奇数阶互调产物造成的干扰影响最大,在发射机内部和系统之间三阶互调在杂散发射分量中占主导地位。
(二)多径干扰ﻫ在接收点接收到的信号多径反射(地面、建筑物、大型广告牌等)和多径衍射(建筑物垂直棱边和垂直棱边等)信号的叠加。
无线电波以不同的时延从不同方向通过多条路径到达接收机,通过矢量叠加得到振幅或大或小的合成信号,这取决于多径信号叠加是相互加强还是相互抵消。
其结果是在某一个位置上接收机接收到的信号强度和相隔不远的另一位置上接收机接收到的信号强度相差几十分贝,这种起伏称为衰落。
对于移动用户,从一个位置移动到另一个位置,信号强度大幅度的变化严重地影响通话质量。
(三)多址干扰(多用户干扰)多址干扰是由于多个用户要求同时通信,而又不能将它们完全隔离开而引起的干扰。
一般来说,在传统的频分多址和时分多址技术中,由于频分、时分划分的正交性,多址干扰很小,可以忽略。
在码分多址技术中,若码组间的自相关特性,特别是互相关特性不理想时可能造成多个用户之间的相互干扰。
据统计在实际的蜂窝通信系统中,小区内各用户间的多址干扰大约占总多址干扰的60%,小区间各用户产生的多址干扰大约占40%。
在码分多址的移动通信系统中,例如在IS-95及各种主要第三代移动通信系统中,多址干扰是最主要的干扰,有很多新技术都是针对多址干扰设计的,例如扩频码的设计、多用户检测技术、功率自适应技术等。
(四)同频道干扰ﻫ同频道干扰是指由其它基站区或射频设备信号源发送出来而落在接收机通带内的与有用信号频率相同或相近的干扰信号,干扰信号不能用正常的手段滤除掉。
(五)邻频道干扰ﻫ相邻频道干扰是指由于接收机的选择性不佳和发信机边带扩展而使某一频道的信号落在接收机相邻频道的通带内产生的干扰。
(六)减敏(阻塞干扰)干扰发射机非常靠近一个接收机时,会使接收机灵敏度降低,如果干扰信号足够强,可能使接收机阻塞。
避免减敏干扰的方法包括安装滤波器、改变干扰发射机的站址、降低干扰发射机的过大功率等。
2.2 蜂窝移动通信系统以蜂窝移动通信系统为例,介绍通信系统内的EMC。
蜂窝移动通信系统如图所示,图中每个点表示1个基站,每个6边形区域表示1个服务区(蜂窝区),每个蜂窝区中的数字表示不同的信道,没有重复信道的相邻单元组成一簇,在完全规则的蜂窝阵中,可以证明同一簇中频道的数目n满足下式:n=k2+l2+kl (k≥1,l≥0,自然数) (2—1)所以n=3,4,7,9,12,……。
同一簇内相邻频道的单元相距太近就会产生邻频道干扰。
远一些,避免相邻频道的干扰。
图2-2 蜂窝移动通信系统n=7时2.3移动通信系统的兼容原则1.有效覆盖判别准则:P r≥P rsﻫP r是接收输入端的信号功率,P rs是接收机的灵敏度。
ﻫ 2.同频道兼容准则:E r≥pE i或Pr≥p2PiEr:有用信号的场强,Ei:同频道干扰的场强,P i:接收机输入端同频道干扰信号的功率,p:射频保护比。
我国邮电部标准中:模拟频分多地(FDMA)移动通信网25KHz频道间隔的同频道干扰保护比p=8dB,900 MHz数字时分多址(TDMA)移动通信网同频道干扰保护比p=9dB。