无线电通讯对仪表干扰的探讨
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工作研究·浅析无线电高度表同频干扰解决方案doi:10.16648/ki.1005-2917.2020.03.012浅析无线电高度表同频干扰解决方案李良刚 张静(成都飞机工业集团电子科技有限公司,四川成都 610073)摘要:无线电高度表是中、大型飞行器必备的飞行仪表设备,主要用于测量飞行器离地面的真实高度,是飞行器重要导航设备之一。
当飞行器进行多机编队时,必须考虑多台无线电高度表同时工作时相互干扰问题。
本文介绍了无线电高度表同频干扰的成因及影响,并给出了三种解决方案,并阐述了可变PRF方案解决同频干扰的原理以及实现方法。
关键词:无线电高度表;同频干扰;解决方案1. 同频干扰的成因及影响由于飞行器所用高度表带宽通常只有200MHz,带宽有限,因此在批量交付用户后,有可能会出现同一个用户所配的多台高度表中有发射信号频率相同的情况,当用户多机编队飞行时,由于高度表测量的是地面面目标,天线发射波束宽度较宽,一般在50°左右,多台高度表在空中,其发射号经地面反射后被彼此接收(见图1)。
图1 编队飞行时高度表信号重叠区域示意图此时,A(B)机高度表发射的信号进入B(A)机接收通道后存在一定的速度,当A(B)机高度表发射的信号以一定速度移动到B(A)自身发射信号附近时,造成拖曳干扰,A机高度数据被B机高度表发射信号以一定速度拖动,造成A机高度数据周期性跳动。
而当多机编队分离后,高度数据会自动消失,高度表恢复正常。
2. 同频干扰的解决方案飞行器配套的高度表频段划分在C波段,一般指定频带在200MHz带宽内,按单脉冲点频10MHz接收带宽计算,在指定频带内也只能有二十台高度表发射频谱能完全分开,因此,固定错开频点措施不能彻底、有效解决高度表同频干扰问题。
目前,高度表抗干扰措施主要有以下三种:2.1 脉冲编码技术脉冲编码技术即高度表在发射射频脉冲时,利用脉内编码(巴克码)加入一个身份识别信息,接收机在接收回波时,接收通道先对射频回波脉冲进行身份识别,如身份不一致,则不让回波进入跟踪回路。
仪表着陆系统干扰源分析与传播影响研究摘要:在民航领域中,仪表着陆系统(ILS)是关键的导航系统之一,用于引导飞行员在低能见度或恶劣天气条件下安全着陆。
然而,ILS也面临受干扰的风险,可能影响其正常运行。
仪表着陆系统(ILS)是民航领域中一项关键的导航系统,它在低能见度或恶劣天气条件下为其提供精确的着陆导航。
ILS的传播影响是一个重要话题,它与航空安全、航班准时性和运营效益密切相关。
本文将对仪表着陆系统受干扰的分类进行介绍,并将对民航领域仪表着陆系统的传播影响进行分析。
关键词:仪表着陆系统;干扰源;分析与传播;影响引言自进入21世纪以来,航空运输业蓬勃发展。
仪表着陆系统在民航业内被称之为“盲降”系统,可以在航空器就近的时候,帮助航空器更好地沿着既定的、安全的下滑路径完成进近任务,以保障飞行安全,仪表着陆系统的稳定可靠与航空运输业的正常运行息息相关。
仪表着陆系统可以分为三部分:航向信标台、下滑信标台和指点信标台,分别为航空器提供横向引导、垂直引导和距离引导。
一、民航领域仪表着陆系统的概述民航领域的仪表着陆系统是一种用于引导飞行员在低能见度或天气恶劣条件下安全着陆的导航系统。
ILS通过无线信号和仪器提供精确的航向和下滑路径指引,确保飞机准确地接近跑道并安全降落。
ILS主要包括以下几个组成部分:第一,放置在跑道两端地设备:分别是水平引导的航向设备和垂直引导的下滑设备。
第二,飞机上的接收设备:通过接收这两个信号来提供飞行员所需的航向和下滑路径指引,这个设备通常是位于驾驶舱的仪表着陆系统接收机。
第三,仪表着陆显示器:这是飞行员在驾驶舱中看到ILS信息的显示器,它通常是位于飞机仪表板上的一个指针或数字显示。
通过接收信号,飞行员可以准确地了解飞机相对于理想着陆路径的位置偏差,从而进行调整,确保飞机按照正确的航向和下滑路径着陆。
ILS是民航领域中最常用的着陆导航系统之一,它的精确性和可靠性使得飞行员在能见度低或天气恶劣情况下仍然能够安全地进行着陆。
仪表控制系统干扰分析与抗干扰措施摘要:随着电子技术的不断发展,仪表作为参数的展示工具被广泛应用。
仪表上的数据是由各感应器件测量出的参数经过线路传输到控制系统中并最终展示的,在这个过程中难免因为环境的复杂受到各种各样的干扰,这些干扰可能导致仪表输出的信息失真,所以提升仪表控制系统的抗干扰能力是保证生产系统稳定工作的重要一步。
关键词:仪表控制系统;干扰因素;抗干扰1.仪表控制系统干扰分析在自动控制系统中,干扰出现在数据传输的整个过程中,所以按照干扰出现的方式分类,有以下几种:1.1电导耦合干扰直观意义上讲,电导反映线路的导电能力,通常G=1/R,线路中的电导与电阻成反比例关系,电阻大、接触不好、电流泄漏等,都会对线路电流造成不良影响;耦合指多个电气元器件,相互作用,相互影响。
如果多条信号线发生耦合现象,或者由于线路发生互容、互感效应,都会导致信号噪声的发生,或者出现串扰。
耦合的分类分为容性和感性,前者引发耦合电流,后者引发耦合电压。
电气元件自身的参数、电缆间距还有终端接线质量等决定串扰的程度。
1.2 环境温湿度造成的干扰仪表控制系统属于较为精密的设备,因为内部拥有较多的精密电子元件,所以对于环境比较敏感,被长期放置在工作环境中难免会受到温湿度变化造成的影响。
由于工业的生产环境大多都是高温、高湿的,同时温湿度的变化随着生产环节的不同变化较为频繁,仪表在这样的环境下连续工作难免会受到干扰,不利于相关人员对其进行管理和控制。
例如,PLC逻辑编程中的DI开关量输入的一些现场设备,如果受雨水、潮湿、生锈等一些工作环境的影响,很有可能讲实际的开点造成潮湿短路,对回路检测造成系统的误区,误认为是闭合状态。
另外,环境的湿度指标,也会对无线电通讯造成较大的干扰。
空气的含水量越高,信号的频率越高,越容易吸收信号,造成对信号强弱的影响。
1.3外部电磁干扰法拉第电磁感应定律说:变化的磁通量ΔΦ产生感应电动势E,公式E=nΔΦ/Δt(其中ΔΦ/Δt为磁通量的变化率,n为感应线圈匝数);以及,在实际生产工况中,常常会遇到切割磁感线运动,会给电缆线带来顺时电流:E=BLVsinA。
浅谈仪表控制系统抗干扰措施摘要:随着电子式仪表的广泛应用,仪表及控制系统的可靠性越来越受到人们的重视,其直接影响到生产装置运行的安全、稳定,而系统可靠运行的关键之一是系统的抗干扰能力。
在长期的工作实践中发现,由于干扰源比较复杂,干扰和接地问题引起的故障表现得不直接,仪表及控制系统的抗干扰和接地问题往往混淆或忽略。
如果抗干扰措施得不到保证,轻则引起测量误差,重则可能造成设备损坏。
本文对仪表控制系统的干扰源及抗干扰措施进行分析研究。
关键词:仪表;控制系统;抗干扰;措施1引言干扰问题一直困扰着自动控制系统正常功能的顺利实现,干扰不仅会造成测量误差,甚至还会造成保护误动,危害极大。
要彻底解决这个问题,必须分析信号干扰产生的来源和传播信息途径,只有屏蔽干扰源,切断传播途径,或把干扰强度降到最大可能低的限度内,并增强设备的抗干扰性能,才能从根本上解决干扰问题。
2仪表控制系统干扰分析2.1来自信号线引入的干扰(1)在被控现场往往有很多信号同时接入计算机,这些信号线不管走电缆槽还是电缆管,都是很多根信号在一起走线。
这些信号之间均有分布电容存在,会通过分布电容将干扰加到别的信号线上,同时,在交变信号线周围产生多个交变磁通,而这些交变磁通在并行的导体之间产生电动势,造成线路上的干扰。
(2)信号线受空间电磁辐射感应产生干扰。
电磁辐射主要由电力网络和电气设备的暂态过程、无线电等产生。
在氯碱工业中有很多大型电气设备频繁启动,大的开关装置频繁动作,这些电动机的启动、开关的闭合(暂态过程)产生的火花会在其周围产生很大的交变磁场,这些交变磁场通过在信号线上耦合产生干扰。
(3)雷电干扰。
当出现雷电天气时,会在其周围产生高压电场,信号回路感应出很高的冲击电压,这种冲击电压强烈干扰回路,使回路无法工作甚至烧毁安全栅或输入卡件。
(4)生产流程中的用电设备绝缘不良,以及其他情况导致用电设备漏电,在测量线路上也可产生纵向干扰。
2.2静电干扰电场、电压型干扰源对信号线以及信号线对地之间总有分布电容,通过电容耦合,信号线上势必会出现干扰的分流电压。
电子仪器仪表抗电磁干扰措施探讨随着科学技术的发展,人们在工作、生活中使用了各种智能化、自动化电子仪器仪表。
在上述精密器件使用过程中,存在许多的電磁干扰,导致仪器仪表的信息传输性能降低,无法发挥应有的功能。
因此,在研发和设计电子仪器仪表过程中实现抗电磁干扰,以便有效地保证电子仪器仪表在电磁干扰环境中依然正常工作,成为许多学者研究的热点。
2 电磁干扰类别及危害2.1 电磁干扰源分类电子仪器仪表在使用过程中将会产生各种各样的电磁干扰,成为电子设备无法正常工作的诱因,因此,针对电磁干扰源进行分析和归类,成为规避电磁干扰的首要任务。
(1)电子仪器仪表内部干扰。
电子仪器仪表内部存在多种元器件,这些元器件通电之后将会产生各种电磁场,因此会互相干扰。
比如传输信号的导线、地线和电源之间产生阻抗耦合干扰,或者传输信号的导线之间因互感产生的干扰;功率较大的元器件也会产生磁场,通过耦合产生干扰,导致其他元器件无法正常工作。
(2)电子仪器仪表外部干扰。
电子设备或者仪器仪表系统外部相关因素也会干扰线路设备或系统正常的工作。
外部因素包括外部大功率设备、外部高电压设备或线路,其可以通过耦合产生电磁干扰,影响电子仪器仪表正常工作;电子仪器仪表工作环境的温度忽高忽低,也会导致内部元器件参数发生一些变化,造成干扰。
2.2 电磁干扰的传播方式电磁干扰将会产生似稳场和辐射场两种类型。
如果干扰信号的波长大于被干扰对象的结构尺寸时,干扰信号产生似稳场,采用感应的形式进入干扰对象的线路,或者通过直线传导进入电子仪器仪表的线路或设备系统中。
当电磁干扰信号的波长小于被干扰对象结构尺寸时,干扰信号就会产生辐射场,辐射产生的电磁能量将会进入被干扰对象的通路中,干扰信号传输,并且能够按照漏电或者耦合的形式通过绝缘支撑物,经过公共阻抗的耦合进入到被干扰电子仪器仪表的线路、设备等系统中。
2.3 电磁干扰造成的危害随着电子仪器仪表技术的迅速发展和进步,其已经逐渐向精密仪器方向发展,并且电子仪器仪表在智能化、自动化机械中得到了广泛的应用,精度要求也越来越高。
浅析自动控制仪表的干扰因素和抗干扰措施摘要:自动化仪表作为自动化系统的技术工具,能够为工业生产设备的安全运行提供有效保证。
本文首先分析了仪表控制系统受到的干扰因素,随后探讨了具体的抗干扰措施。
关键词:仪表;控制系统;干扰;抗干扰;1引言在工业生产中,其环境可能存在较为复杂且恶劣的现象,难以为仪表控制系统提供较为便利的空间,所以我国工业企业应当加强对仪表控制系统的关注,避免使其出现信息传输有误的问题,只有这样才能保证仪表控制系统的精准度以及稳定性。
2自动化仪表技术仪表自动控制系统是当前工业生产中较为常见的系统,它可以被视为“信息机器”,比起传统的工作方式而言,它的应用极大程度上提升了工业生产的信息化水平,并且帮助工作人员实现了对工业生产的高水平控制,直接影响着工业生产的方方面面。
仪表自动控制系统对工业生产的控制,可以理解为电信号的输入、转化以及输出。
在这一过程中,工作人员应当明确可能影响仪表自动控制系统信息传输出现不稳定以及不精准情况的干扰因素,并且展开相应措施,只有这样才能保证仪表自动控制系统的价值能够得到实现。
当前,影响仪表自动控制系统的干扰因素可以分为以下几种。
2.1电磁对仪表自动控制系统所造成的干扰由于仪表自动控制系统所应用的信号为电信号,这就对周边环境提出了较高的要求,若是周边环境未达标准,那么就会致使仪表的数据出现异常,即周边环境使得仪表自动控制系统受到了大量电磁信号以及无线电波的干扰,从而使得部分设备出现电磁畸变以及电感耦合的现象。
电磁干扰是人们无法体感观测到,所以对其的判断往往难以进行。
工业企业不能忽略这一干扰,这是由于电磁干扰对仪表自动控制系统的影响较大所导致的。
电磁干扰不仅能够影响仪表自动控制系统的数据准确性,严重的时候可能还会使得仪表自动控制系统出现损坏。
所以,工业企业应当加大对这一干扰的重视程度,并且采取相应措施。
2.2仪表自动控制系统的内部干扰内部干扰也会使得仪表自动控制系统受到一定影响。
电子仪器仪表中电磁干扰的抑制的方法摘要:电磁干扰就是指磁场中电压和电流对系统电阻率产生的影响。
使用电子仪器的过程当中,总会造成电磁干扰。
尤其是伴随着科技的不断发展,通讯设备的不断增长,使电磁干扰难题更严重,给电子仪器导致了很严重的毁坏,非常容易出现异常。
因而,深入研究抑止电磁干扰的办法,可以有效的提升电子仪器抗电磁干扰水平。
对电子仪器的应用具备重大意义。
关键词:电子仪器仪表;电磁干扰;抑制1电磁干扰的传播方式在电子仪器的具体使用中,会有各种各样电磁感应干扰难题,比较严重影响电子产品的正常运转,包含二种干扰源。
关键在于内部结构干扰。
在电子仪器内部结构,通常有很多部件。
插电后,这种部件会有各种各样磁场,彼此干扰。
比如,传输信号的接地线、输电线和开关电源中间也会产生特性阻抗藕合干扰,输电线中间会因为互感器状况而彼此干扰。
如果一个部件转速高,会产生电磁场,影响别的部件,使之不能正常工作中。
第二,外界干扰。
有关外在因素还会影响外界功率大的机器设备、电源电路、高压设备等机械电子,在耦合作用下就会形成电磁感应干扰,影响仪表盘的正常运转。
除此之外,工作中工作温度的多次转变也可能造成仪表盘内部结构部件参数转变,并进而导致对应的干扰。
一般来说,电磁感应干扰主要有两种传播方式,一种是准稳态场,另一种是辐射场。
假如干扰信号的功率光波长超出干扰目标尺寸,则干扰数据信号将产生准平稳场,利用磁感应或线形传输功效中的设备功能或配电线路归纳抵达干扰对象配电线路。
一旦被干扰一个物体截面尺寸超过干扰信号的功率光波长,则干扰数据信号就会形成辐射场,根据辐射源所产生的电磁感应电容器抵达电子仪器的路线,影响信号的功率传送。
2电子仪器仪表电磁干扰类型以及干扰源分类事实上,通过观察实际生产过程中电磁干扰的形成,我们可以发现电磁干扰主要发生在电流传输过程中,许多电信号的产生往往会对电子仪器产生干扰。
电磁干扰实际上属于一种电子噪声,表明电磁干扰对实际信号传输具有衰减作用。
电测仪表所受干扰的分析及预防方法分析摘要:电测仪表在进行测量的时候,经常会出现信号干扰的情况,当信号被干扰时,测量值就会不准确,甚至出现错误。
这种情况很有可能是因为仪表受到了其他类型的干扰所引起的。
因此在进行电测仪表运行工作的时候,一定要对影响其运行的因素进行分析和总结,从根本上解决问题,才能保证电测仪表的正常工作。
在对电测仪表进行故障分析时,首先要了解其产生干扰原因,然后有针对性地选择和设计相应的对策。
本文以电测仪表所受干扰为主要内容开展了一系列分析工作,并结合实际情况提出了具体解决措施。
关键词:电测仪表;干扰;分析;预防由于电测仪表在工作中的应用环境是非常复杂和变化的,因此,在仪器工作过程中,很可能会因为各种干扰因素而导致测量不准确或者出现故障。
电测仪表的工作不稳定都是由干扰信号引起的。
电测仪表在进行相关工作时,需要把所测参数转化成电信号,以便进行后续的处理。
然而,在信号的传递中,外部环境因素中的不相关信号会对其产生干扰,从而使被测到的信号产生干扰。
如果发生这样的现象,不但会导致测量精度的下降,而且还会对仪器的损坏。
为降低外部环境对仪器的干扰,应采取相应的技术措施,以提高仪器工作的稳定性和精确度。
本文通过对电气测量仪器在运行过程中产生的主要干扰因素的分析,以避免此类故障的再次发生,并提出相应的对策。
1.金属外壳在使用电测仪表的时候,常常会因为其金属外壳而造成测量不准确,影响测量结果。
一种常见的情况是:当电测仪表使用时间较长时,金属外壳中的一些化学元素会出现改变,从而使金属外壳导电,造成电测仪表测量结果不准确。
这种现象一般在铜、铁等材料中更为常见。
比如电测仪表长期使用后会发现,当电测仪表使用一段时间后,其内部的电阻和电感都会出现改变。
除此之外,一些电子元件也很容易出现问题。
比如电容、电感、电阻等元件也有可能发生变化。
随着时间的推移,这些元件周围很可能产生一个电流集中区域,当这个区域发生故障时就会影响电路的正常运行。
摘要:电磁对电子仪器的干扰常常会影响仪器的正常使用,因此如何防止电磁干扰随着电子仪器的广泛应用逐渐被重视。
防电磁干扰成为了生产电气仪器的主要环节,本文从电子仪表中电磁产生的危害出发,谈一谈电磁干扰出现的原因,并提出防止电磁干扰的有关技术和措施。
关键词:电子仪器;防电磁干扰;技术措施电磁干扰简称emi,是指电磁场或者传导随着电流、电压的作用产生降低设备装置性能或造成不良影响的一种电磁现象。
电磁干扰普遍存在于电子仪器的使用过程当中。
特别是通讯设备的普及和计算机的广泛应用更是导致电磁环境恶化,使电子仪器受到电磁干扰的现象日益严重,影响设备的正常使用。
因此,掌握防电磁干扰技术对于提高电子仪器的使用质量是十分必要的。
1电磁干扰的来源和危害影响仪器的电磁干扰有许多种,通常可以将其分为自然干扰和人为干扰。
静电放电和大气噪声是自然干扰的主要表现,静电放电是指设备或人体自带的静电以火花或电晕的形式释放给仪器带来的影响。
大气噪声干扰是一种脉冲宽带干扰,覆盖频谱宽,传播距离远,常见的如雷电产生的放电现象等。
人为干扰是指仪器或其它装置产生的电磁干扰。
常见干扰源有高频设备、小型电器或无线电发射设备等。
此外,电磁干扰除了需要上述的干扰源以外还需要同时具备敏感接受器和偶合路径两个因素才能产生。
2防电磁干扰技术措施的具体应用为了保证电子仪器的正常使用,在仪器的制作过程中就应该考虑如何防止电磁干扰。
目前,在仪器中加入电磁兼容设计是防电磁干扰的重要手段。
通过研究发现,仪器某些部位的线路、敏感元件等是电磁干扰的产生部位。
针对这样的情况,对于如何防止电子仪器受到电磁干扰提出以下几点措施。
2.1屏蔽屏蔽是电子仪器特别是实验室电子测量仪器最常使用的防电磁干扰技术之一。
主要是从藕合路径方面着手对干扰电子仪器的电磁加以隔离。
屏蔽分可为磁场屏蔽、电磁屏蔽和静电屏蔽三种。
磁场屏蔽主要是指抑制或消除由磁场藕合所引起的干扰。
在低频仪器中,电流流经线圈的时候线圈周围会产生磁场,整个空间布满闭合磁力线,便会对仪器附近的敏感设备产生电磁干扰。
解决仪表干扰问题,我有一套!导读我们知道,如果现场测量的数据不准,将会直接影响接下来的施工措施,而针对测量,环境需求又比较高。
然而现场使用的显示仪表由于环境条件复杂,加之被测参数大多被转换成微弱的低电平电压信号,并经长期距离传送到显示仪表,因此除有用的信号外,还会有一些与被测信号无关的干扰信号夹杂其中,它将影响测量结果的正确性,严重时会使仪表无法工作。
本文重点讲解引起仪表干扰的因素,以及解决干扰的办法,帮助仪表人稳定有序的开展工作。
传感器及仪器仪表在现场运行所受到的干扰多种多样,具体情况具体分析,对不同的干扰采取不同的措施是抗干扰的原则。
这种灵活机动的策略与普适性无疑是矛盾的,解决的办法是采用模块化的方法,除了基本同的运行场合,针对不同的运行场合,仪器可装配不同的选件以有效地抗干扰、提高可靠性。
仪表被干扰的主要因素干扰源在仪表内、外部都有可能存在。
在仪表外部,大功率用电设备、大功率变压器、电力网都可能成为干扰源。
而在仪表内部,电源变压器、线圈、继电器、开关以及电源线等都可能成为干扰源。
1、主要干扰源(1)静电感应静电感应是由于两条支电路或元件之间存在着寄生电容,使一条支路上的电荷通过寄生电容传送到另一条支路上去,因此又称电容性耦合。
(2)电磁感应当两个电路之间有互感存在时,一个电路中电流的变化就会通过磁场耦合到另一个电路,这一现象称为电磁感应。
例如变压器及线圈的漏磁、通电平行导线等。
(3)漏电流感应由于电子线路内部的元件支架、接线柱、印刷电路板、电容内部介质或外壳等绝缘不良,特别是传感器的应用环境湿度较大,绝缘体的绝缘电阻下降,导致漏电电流增加就会引起干扰。
尤其当漏电流流入测量电路的输入级时,其影响就特别严重。
(4)射频干扰主要是大型动力设备的启动、操作停止的干扰和高次谐波干扰。
如可控硅整流系统的干扰等。
(5)其他干扰现场安全生产监控系统除了易受以上干扰外,由于系统工作环境差,还容易受到机械干扰、热干扰及化学干扰等。