电子通信中常见干扰因素及控制措施

陶娅

摘要：目前电子通信领域面临着复杂的干扰环境，其中电磁干扰和射频干扰是非常主要的干扰因素，本文对此进行了重点分析，并结合文献进行了归纳总结，同时提出了一些控制干扰的措施。

关键词：电子通信;干扰;控制

中图分类号：TN925.93 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）11-0013-02

电子通信的发展给人们的日常生活、生产以及学习方式帶来了巨大改变，在国民经济发展当中发挥了重要作用，当然在军事领域，电子通信也深刻的改变了现代战争的模式，但是电子通信技术的特殊性决定了，电子通信容易被干扰，这衍生出电子通信的干扰与抗干扰技术，为此本文拟采用文献法、经验法和综合法来探讨电子通信中的干扰与抗干扰。

1 综述

在日常的生活当中，会发现很多的干扰现象，最为常见的是电磁干扰，典型的干扰现象如当手机有来电时，周围如果有音响、麦克风等电子设备会出现非常大的噪声。当然电子通信中常见的干扰并不仅仅只有电磁干扰，统计学术界的相关研究来看，很多学者针对电子通信干扰与抗干扰展开了研究，并表明电子通信当中存在很多的干扰因素。

张娴静[1]在其文章中强调了电子通信技术在应用过程当中产生的新突破，并就电子通信的干扰问题进行了深入分析，查找干扰原因，并在干扰控制方面提出了一些可行的建议。韩伟亮[2]在其文章中着重就电子干扰问题进行了研究，并针对我国电子通信技术的发展问题展开探讨，提出了一些控制电子干扰问题的有效解决方案。范鸿兴[3]在其文章中基于电子通信系统的一些干扰要素，研究了电子通信工程设备抗干扰接地方式，强调电子通信工程设备中干扰性与抗干扰性与设备接地方式有着非常紧密的关系，由此研究了抗干扰的有效接地方式和电子通信工程的兼容性问题。

2 电子通信干扰因素分析

基于相关研究来看，电子通信系统当中存在着比较多的干扰源，特别是目前随着各种电子电气设备的普遍应用，电子通信系统的干扰问题是比较严重的。

2.1 电磁干扰中的传导干扰

例如现在几乎人手一部的智能手机，手机天线及其接收器共同组成一个射频模块，该模块如果不受干扰，那么其可以在200kHz带宽内接收到-120dBm的极弱信号。但实际上这是一个理论上的数据，现实当中智能手机时钟频率支持GSM880～1800，蓝牙和WiFi频段，而系统当中接收器会受到系统内部组件的影响，一般都是谐波和数据信号耦合到天线，使射频模块灵敏度下降，从而使通信质量降低，如图1所示。

智能手机射频模块接收器灵敏度降低有着比较多的影响因素，其中绝大部分可以归结为电路板产生的谐波形成噪声并与天线耦合。这实际上就是电磁干扰，它分为传导电磁干扰和辐射电磁干扰，因为电磁干扰信号可以以电流的形式经过载流导体传播，也可以以电磁波辐射的形式在空间中传播。基于图1来看，智能手机的电路板上的各种电子元器件，如CPU、摄像头、记忆体、USB接口等在通电的情况下会产生微弱的电磁场，当电流或者是数据流过载流导体就会出现耦合现象，即干扰。当然电路板上的一些电子电器元件，如USB接口，现在是USB3.0，其传输速率更快，这种状况下时钟和数据信号转换快。但是会出现一个高辐射场子电路中某些元器件可能会放大这种效应，使干扰频率和噪声扩大，但实际上现在智能手机电路板有着起码70%的屏蔽罩，绝大部分敏感元件都有屏蔽层，基本上隔绝了辐射耦合干扰，因此可以将传导干扰看作是电磁干扰的主要因素。

2.2 RF频谱中的干扰

再如802.11网络，全世界安装遵循802.11相关协议的设备多不胜数，这些设备之间可能不是同一条信道，但是却会产生信道方面的干扰问题。在802.11相关协议的支配下，802.11网络设备具有协作倾向，直白讲就是在同一个信道上的两个接入点会共享信道容量。实际上在802.11网络中有很多设备会运行在未经许可的ISM频带上，如蓝牙设备、摄像机、无线游戏控制器等等，这些设备会出现宽RF频谱发射，即出现干扰，因为这些设备不会与802.11网络中的许可设备进行协作，但会使网络出现大幅度吞吐量的损失。这种情况下，网络看起来是在正常工作，但实际上在无线网络中会出现非常严重的吞吐量影响。

事实上，在电子通信领域目前面临的最重要的问题就是干扰与抗干扰问题，特别是随着智慧热的兴起，各种电子设备投入运作，使得电子通信面临着非常复杂的干扰环境。但从目前的状况来看，首要的干扰问题就在于电磁干扰和射频干扰两个方面。当然还有一种干扰因素是电磁脉冲也就是EMP，所谓的EPM简单说就是在瞬时产生一个极强的电磁场变化，电子通信设备当中的电路板会在这种电磁场的变化下产生强大的感应电流而使设备损毁。

3 电子通信抗干扰措施

3.1 干扰三要素

对于电子通信中的任何干扰问题，可以分解出干扰源、接收器和耦合三个内容，也就是所谓的干扰三要素。为此要有效控制电子通信系统中的干扰问题，首先就需要对干扰三要素有一个清晰的认识。只要能够消除三要素中的其中一个就可实现控制干扰的目的，而干扰三要素详见表1所示。

3.2 屏蔽

在抗干扰问题上，只要将三要素中的一个消除，就可以实现控制干扰的目的。基于上文中提到的例子来看，移动设备当中的电路板以及封装结构中加屏蔽层的目的就是要消除干扰三要素中的其中一个要素，这种利用法拉第笼原理建立的屏蔽层可以隔绝绝大部分的干扰类型，一般利用封闭导体来实现对电路的屏蔽，在具体考虑屏蔽手段时，需要分析干扰源、环境以及被干扰对象之间的一些关键问题，如距离，若干扰源与系统很近，那么干扰源将决定电磁场的特性，而若是远离的情况下，传输介质将决定电磁场的特性，一般认为干扰源的位置与被干扰对象之间的距离在干扰信号波长与的商以下时为靠近干扰源。除考虑距离外，还需要考虑波阻抗与屏蔽材料。屏蔽对于控制干扰是非常有效的一种方式，然而在实际工程当中，实际抗干扰效率并不高，尤其是在传导干扰上比较乏力，为此还需要寻找一些其他的方式来控制干扰三要素，从而实现抗干扰的目的。

3.3 无源元件的应用

对于控制电磁干扰和射频干扰，无源器件的使用是一种比较理想的方式。无源器件在非理想状态下，受高（低）频率影响，导线、电容、电感会相互之间出现变化，在高频率下，导线会转变成反射线，电容与电感会出现互换现象。而在低频率下，导线电阻非常低，一般为每米0.0656Ω以下，但会出现0.79nH的寄生电感，如果频率在13kHz以上，就会变成电感，但电感不可控，最后导线会成为发射线，按照天线理论，这会产生一个增益天线。

3.4 PCB板

例如说USB3.0接口，其带宽较高，在PCB板上这种高带宽接口器件会产生高速通过的大容量数据，这必定会产生高频噪声，而采样时钟和输入对这种高频噪声非常敏感。为此可以在PCB板上用一些小型滤波器来降低电磁或者射频干扰。当然关键还是要按照实际情况合理的设计PCB板，并且重点要将信号线间隙用地线填充，并使地线与电源平行走线，尽可能的减小电感。

3.5 找干擾源

事实上对于电子通信当中的干扰，最麻烦的地方在于有些干扰是间歇性的。特别是射频干扰，由于目前的干扰环境非常复杂，以802.11的无线网络来论，可能一个路人使用了蓝牙耳机并进入了网络的覆盖范围就会引起干扰。这揭示了一个问题，在无线网络中绝大部分的干扰都是无意间造成的，可能是其他正常运营活动的副产品，这种干扰一般只影响接收器，而不影响发射。但是在电子通信中特别是移动通信当中，当遭遇干扰是一件令人非常困扰的事，针对这样的情况，最为重要的控制手段是先进行监测，利用相应的扫描仪器不间断的进行扫描存录，这种方式在很多重要的领域如民航通信当中应用很多，目的是要通过不间断的扫描存录找到干扰源，然后利用多点交汇原理，确定干扰源位置，以此来控制干扰。

4 结语

综上所述，电子通信中的干扰与抗干扰是非常重要的课题，不管是在民用还是军事领域都非常的重要，现在电子通信所面临的干扰环境非常的复杂，当遭遇干扰时，轻则数据丢包，造成通信质量下降，重则造成通信中断，不管是在民用领域还是军事领域其所造成的影响都非常的巨大，所以必须要强化抗干扰能力，本文着重就移动通信以及无线通信两个方面来探讨了电磁干扰和射频干扰，并提出了一些建议，可能存在不足，但希望有一定的参考价值。

参考文献

[1]张娴静.干扰在电子通信中产生的原因以及相应控制措施研究[J].赤峰学院学报（自然科学版），2018，（9）：108-109.

[2]韩伟亮.电子通信工程中解决电子干扰问题的措施[J].电子技术与软件工程，2018，（10）：23-24.

[3]范鸿兴.电子通信工程设备抗干扰接地方式的若干研究论述[J].中国新通信，2016，（8）：120.

Common Interference Factors and Control Measures in Electronic Communication

TAO Ya

（Yangzhou Wanfang Electronic Technology Co.， Ltd. ， Yangzhou Jiangsu  225006）

Abstract：At present the field of electronic communication is facing a complex interference environment， in which electromagnetic interference and radio frequency interference are the main interference factors， this paper focuses on this analysis， summarizes the literature， and puts forward some measures to control interference.

Key words：electronic communication; interference; control