電子地磅測(cè)試技術(shù)中的抗干擾技術(shù)

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【摘 要】本文敘述了電子電器設(shè)備產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾、輻射干擾的幾個(gè)主要因素：干擾源、干擾源傳輸通道、受干擾的測(cè)試儀器與設(shè)備。同時(shí)介紹了抑制干擾也需要從這幾個(gè)方面著手的方法。
【關(guān)鍵詞】傳導(dǎo)干擾、輻射干擾

電子技術(shù)的高速發(fā)展已讓世界進(jìn)入了信息時(shí)代，電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用使得應(yīng)用的電子、電氣設(shè)備也越來越多和越來越復(fù)雜，電磁環(huán)境越來越惡劣。大中功率的發(fā)射機(jī)對(duì)非相應(yīng)通道的高靈敏度測(cè)試儀器設(shè)備構(gòu)成了災(zāi)難性的干擾，使得測(cè)試儀器設(shè)備系統(tǒng)不能正常工作、性能降低甚至損壞。
這種干擾源來自外部，是有損于網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的一種電磁現(xiàn)象。這種干擾的電磁能量通過某種媒體傳輸至測(cè)試儀表等敏感設(shè)備，而此設(shè)備又以某種形式表示“響應(yīng)”，并產(chǎn)生干擾的“效果”，例如示波器圖像失真、雜散信號(hào)粒子、圖像對(duì)比度差以及幾何圖形彎曲等等，這個(gè)作用過程和結(jié)果，即稱之電磁干擾效應(yīng)。顯而易見，電磁干擾已是測(cè)試技術(shù)發(fā)展中必須跨越的巨大障礙。為了保障測(cè)試技術(shù)設(shè)備的正常工作，我們必須研究分析電磁干擾，研究限制、抑制各類干擾的技術(shù)手段，提高測(cè)試環(huán)境的抗干擾能力，電子實(shí)驗(yàn)室的電磁測(cè)試環(huán)境進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。
一、傳導(dǎo)干擾
這種干擾是沿著導(dǎo)體傳播的，諸如導(dǎo)線、傳輸線、電感和電容元件等均是傳導(dǎo)干擾的傳輸通道。
從干擾源觀察，它有不帶任何信息的噪聲及帶有信息的無用信號(hào)。如電源開關(guān)接通的瞬間所產(chǎn)生的火花對(duì)一個(gè)敏感電路可能會(huì)產(chǎn)生干擾。一個(gè)帶信息的信號(hào)在其對(duì)應(yīng)通道是有用的信號(hào)，如果它進(jìn)入別的通道，雖帶信息都是無用信號(hào)，可對(duì)其它儀器造成干擾。所以說，任何一臺(tái)電子設(shè)備都可能成為一個(gè)干擾信號(hào)源。
傳導(dǎo)電磁干擾的路徑我們稱為電磁干擾的傳輸通道。就是將干擾源通過線路傳輸給輸入端，它在測(cè)試儀器儀表設(shè)備電路中產(chǎn)生相應(yīng)的干擾電壓和電流。所以研究電磁干擾必須分析電磁干擾源和測(cè)試儀器儀表設(shè)備電路之間的傳輸路徑問題。
綜上所述，形成傳導(dǎo)干擾的原因是干擾源、傳輸通道、測(cè)試儀器儀表設(shè)備。所以抗干擾也必須從這三方面著手解決。
1、干擾源的處理和解決
儀器機(jī)殼內(nèi)、電路板上的變壓器、線圈是產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)的器件，在設(shè)計(jì)布置時(shí)應(yīng)加以屏蔽或遠(yuǎn)離接收電路，對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無作用的、且存在干擾的電源設(shè)備必須取消。
在電子儀器設(shè)備中的高頻放大、輸入及振蕩電路以外還有頻率相同或接近的電路是引起自激振蕩的一種傳導(dǎo)干擾源，在設(shè)計(jì)布置時(shí)必須遠(yuǎn)離。
2、傳輸通道的處理
在電子儀器設(shè)備的控制網(wǎng)絡(luò)中，必須將有干擾源的導(dǎo)線、元件或元件回線與連接接收網(wǎng)絡(luò)的布線、接收器回線隔離開來；用粗的隔離線和隔離套來減少級(jí)間的電容耦合；在控制電路中，使用的傳輸導(dǎo)線應(yīng)盡量短，對(duì)高頻電路須特別注意這個(gè)問題，且應(yīng)避免平行排列導(dǎo)線；對(duì)于放大器的輸入與輸出導(dǎo)線，必須避免相距過近及平行排列，以避免引起反饋交鏈和自激振蕩；在同一機(jī)箱內(nèi)的幾套獨(dú)立功能的控制板若共用一套電源，必須同時(shí)配置高頻及低頻旁路退耦電容，以消除干擾。
3、測(cè)試儀器受干擾的處理
測(cè)試儀器系統(tǒng)的設(shè)備、器件、控制電路板在選用電子元器件時(shí)應(yīng)基本不使用低電平的產(chǎn)品部件，對(duì)技術(shù)指標(biāo)的靈敏度只需保證其能穩(wěn)定可靠工作即可。若接收電路對(duì)電磁場(chǎng)感應(yīng)靈敏，則可配置基本封閉型的屏蔽，取消那些在系統(tǒng)工作時(shí)不需要的接收器電源。
二、輻射干擾
輻射干擾是以電磁波的形式通過空間以電磁波特性規(guī)律傳播的一種干擾源，它與傳導(dǎo)干擾的明顯區(qū)別在于前者是以導(dǎo)線器件作為傳輸通道的干擾，而后者是以自由空間傳播的一種電磁波干擾。
組成輻射干擾源必須具備兩個(gè)條件：首先是有產(chǎn)生電磁波的源泉，其后是將這種電磁波能量輻射出去。普通的裝置不一定能輻射電磁波，其構(gòu)造必須是開放式的，相關(guān)尺寸和電磁波的波長必須是在同一等量級(jí)的。當(dāng)然，無線電設(shè)備的天線是輻射電磁波zui有效的設(shè)備。另外，如果導(dǎo)線、結(jié)構(gòu)件、元器件若能滿足輻射條件，則能起著發(fā)射天線的作用，也就是說它產(chǎn)生了天線效應(yīng)。

1、解決輻射干擾的方法
如同解決傳導(dǎo)干擾的方法一樣，輻射干擾的解決也必須從輻射干擾源、傳輸路徑和接收器這三方面著手方能奏效。
怎樣減少發(fā)射類的儀器部件的輻射干擾對(duì)非本通道接收器的影響，從干擾源可從以下方面著手處理：傳導(dǎo)干擾源的處理和解決的方法同樣適用于輻射干擾的解決，還可對(duì)儀器的天線發(fā)射方向和極化方向進(jìn)行改變，并在發(fā)射機(jī)的輸出端配置相應(yīng)的濾波器，濾掉對(duì)接收機(jī)構(gòu)成干擾的頻率。
從通信技術(shù)角度講，傳輸通道的損耗越小越好，這樣對(duì)有用信號(hào)衰減小，使接收質(zhì)量高。但從接收器產(chǎn)生干擾來看，希望傳輸通道損耗能大些，將無用信號(hào)或者電磁輻射噪聲*損耗掉，這似乎是矛盾的，當(dāng)然我們也可以增加傳輸通道的長度，使其損耗增加用以減少輻射干擾，但這樣增加器材成本一般很少使用。常規(guī)的方法是在輻射干擾源和接收器之間的通道上設(shè)置屏蔽，這樣能明顯降低輻射干擾。如果是直射波，可在傳輸通道上加阻擋層，用以切
斷接收器的輻射干擾通路。
對(duì)于接收器設(shè)置的靈敏度同樣存在著上述矛盾，對(duì)于通信來說，自然是靈敏度越高越好，這樣接收的距離才能遠(yuǎn)。但從干擾角度講則相反，其靈敏度越低越好，低到根本收不到輻射干擾則更好。常規(guī)采用抗輻射干擾是在接收機(jī)輸入端加濾波器，濾掉相應(yīng)的干擾頻率?；蚋淖兲炀€的接收方向，使接收機(jī)和干擾源天線不同極化和天線不對(duì)著干擾源，以減少干擾，這和處理傳導(dǎo)干擾也有許多相似之處。
抗干擾是一門既有理論又有技術(shù)的綜合性科學(xué)，它涉及電磁干擾計(jì)算方法、無線電系統(tǒng)干擾檢測(cè)方法、電磁兼容的基本概念和原理、電磁干擾抑制技術(shù)等諸多方面的知識(shí)，本文只從實(shí)踐應(yīng)用的角度作一簡單的敘述，文中若有不妥之處，敬請(qǐng)讀者賜教。