电子通信工程中电子干扰的解决方法分析

2021-04-04 09:04
信息记录材料 2021年12期
关键词:干扰源损耗光纤

杨 明

(深圳和而泰智能家电控制器有限公司 广东 深圳 518000)

1 引言

电子通信工程建设的持续推进,虽然使人们的实时通信需求得到了极大满足,但由于电子通信的干扰因素比较多,因此在电子通信工程的实际应用过程中,也同样很容易出现电子干扰问题,并使通信质量受到直接影响,给人们的工作与生活带来诸多不便,而要想使这些电子干扰问题得到有效解决,为电子通信工程的应用提供全面保障,对于各种电子干扰问题解决方法的研究显然是十分必要的。

2 电子通信工程中的常见电子干扰问题

2.1 传输损耗

在电子通信工程的应用中,传输损耗虽然很难避免,但从本质来看仍然属于电子干扰中的一种。例如有线通信基本都需要依靠金属导线、光纤等介质来传输信号,各种传输介质受其本征因素及工艺、施工、应用环境、设计等其他方面因素影响,往往很难为通信信号传输创造理论上的最佳传输环境,电子通信工程设计、施工、传输介质生产等任何方面出现问题,都必然会使通信信号的质量出现明显下降。相比之下,无线通信的短距离传输损耗虽然相对较小,但信号在空气中传输时,仍然会受到各种障碍物、大气层散射等因素的影响,并出现不同程度的能量损耗,同样会影响到通信信号质量[1]。

2.2 信号干扰

信号干扰作为电子通信工程中的常见电子干扰问题,集中体现在无线通信领域,通常是指在当某个无线通信设备发出电磁波信号时,周边其他无线通信设备也在同时发出信号,使不同信号间出现互相干扰的情况,对所有信号的质量产生直接影响。随着无线通信技术的持续发展,目前无线通信设备间的信号干扰问题已经得到了极大缓解,不同组频率的信号基很少会出现互相干扰情况,但由于很多移动通信系统为提高频率利用率,都会采用频率复用技术,因此原本比较少见的同频干扰问题也开始变得越来越多。

2.3 硬件干扰

硬件干扰是指在电子通信工程的建设、应用期间,有硬件通信设施出现了故障、异常运转问题,使通信系统的正常运行受到影响,严重时甚至还会导致整个通信网络陷入瘫痪状态。例如在局域网信息通信系统的运行过程中,如果局域网交换机出现了故障,那么通信系统就无法对局域网内传输的数据进行数据交换处理,并使整个局域网瞬间崩溃,即便用户能够在传统以太网模式下,依托局域网络进行数据传输,但在网络固定带宽被所有站点共享、随机占用的情况下,也同样会出现数据传输速率大大降低、网络响应速度缓慢等问题[2]。

2.4 自然干扰源干扰

自然干扰源通常是指自然界中可对电子通信工程通信信号造成干扰的各种自然现象,主要可分为噪声干扰与静电干扰两种。其中噪声干扰属于各种自然产生的电磁辐射,一旦在某一区域出现,那么该区域电子通信工程的通信信号质量就会明显变差,无法准确有效实现信息传输,根据电磁辐射产生来源的不同,目前可分为大气噪声干扰、宇宙噪声干扰、太阳噪声干扰等几种,不同噪声干扰源的影响范围往往都有着明显差异。例如宇宙噪声干扰的频段范围非常广,同时还有着相对稳定的空间方向分布,但由于这些宇宙噪声在大气层后,其强度会大大降低,因此大多数宇宙噪声都不会干扰到电子信息工程通信信号的正常传输。相比之下,大气噪声作为自然界中雷暴活动所产生的电磁辐射,虽然多出现在中、低纬度地区的夏季,但对于低频以下各波段无线通信系统的干扰却是比较大的。而静电放电干扰则通常是指人体、设备上积累的静电电压在达到一定程度后,会通过电晕、火花等方式瞬间释放出来,产生巨大电流与电磁脉冲,并导致周围的静电敏感设备受损,影响通信信号的正常传输。

2.5 人为干扰源干扰

人为干扰源并非人为行为对电子通信工程通信信号传输的直接干扰,而是各种人为制造出的电子设备或电网在运行过程中,产生了较大的电流与磁场,并因此成了影响通信信号传输的干扰源。从目前来看,根据设备类型的不同,人为干扰源主要可分为无线发射设备与工业设备两种,其中无线发射设备包括雷达、电视、广播、移动通信系统等,这些设备推广普及程度相对较高,覆盖了地球上的绝大部分区域,但干扰范围通常并不大,即便对通信信号传输造成了影响,其影响程度也比较有限[3]。而工业设备则是指应用于工业、医学等领域的电子设备及电网、电力设备,与无线发射设备相比,这些设备在数量上虽然相对较少,分布也比较集中,但产生的电流、磁场却非常大,是目前最为主要的人为干扰源。

3 电子通信工程中电子干扰问题的解决方法

3.1 传输损耗控制

电子通信工程通信信号的传输损耗虽然无法避免,但通过有效的控制措施,却可以使传输损耗大大降低,尽可能减轻其对于通信信号质量的影响。以目前普及程度较高的光纤通信为例,由于光纤使用中的传输损耗主要可分为接续损耗与非接续损耗两种,因此在控制传输损耗时,也同样需要从这两方面入手来采取针对性的控制措施。其中接续损耗控制需要从光纤选用开始,每条线路都要尽可能选择特性移植、同一品牌乃至同一批次的优质裸纤,确保光纤特性能够匹配,且模场直径不会对光纤熔接损耗产生太大影响。之后则需要保证光纤施工、接续、测试等环节工作的规范性,制备出完善的光纤端面,同时对接续环境进行严格控制,避免在潮湿、多尘等环境下露天完成接续操作。而在非接续损耗的控制中,则需要提高对光纤通信工程查勘设计、施工的重视,在充分考虑到非接续损耗问题的情况下,对光纤线路敷设方式进行不断优化,同时面向光纤施工、维护的全过程,做好防雷、防电、防腐蚀、防机械损伤等方面的防护处理,如光缆布放速度控制、额定拉力控制、弯曲半径控制等,也同样能够起到有效的传输损耗控制效果[4]。另外,从无线通信的角度来看,无线通信的传输损耗虽然无法通过传输介质优化处理的方式进行控制,但由于无线通信技术十分多样,因此在不同环境下,完全可以根据实际情况来合理选择无线通信方式,达到降低通信信号传输损耗的目的。

3.2 信号干扰控制

在无线通信的应用中,由于不同信号之间的干扰目前主要是以同频干扰为主,频率重叠情况下通信信号质量的下降十分明显,因此在出现信号干扰问题后,同样需要根据其实际情况对其及时加以控制。以CDMA通话中的同频干扰为例,受CDMA容量、关键指标设计特点的影响,通信信号受到其他同频信号干扰后,往往很难通过扩频来解决问题,对此有关从业人员可在发现同频干扰问题后,对干扰信号的来源进行探测,确定干扰源后再采取针对性的处理措施,将干扰源有效消除,从根本上解决同频干扰问题。如果导致同频干扰的干扰源为其他通信系统、设备,无法直接将其清除,则可以通过沟通来改变己方或干扰源的通信频带频率,使干扰源所发出的干扰信号与通信信号在不同平台间错开[5]。另外,在同频干扰未对通信信号质量产生严重影响的情况下,还可以采取抗干扰技术,通过设置可靠通信协议的方式,对通信信号进行全面检测,以准确发现信号受干扰后出现的错误信息,并在错误信息中填入一定的内容,使接收方能够及时对错误信息进行校验。

3.3 硬件干扰控制

电子通信工程的硬件干扰问题是由硬件通信设施故障、异常运转所导致,要想对这类电子干扰问题进行有效控制,还需从故障防范、故障隐患检测与排除等方面入手。在故障防范方面,应由有关从业人员加强对硬件通信设施的质量把关,确保应用于电子通信工程的硬件设备能够符合相关质量性能要求,杜绝设备自身质量问题所导致的故障,同时还要加强对硬件通信设施的日常维护保养,保证各项维护保养措施能够落实到位,以有效降低硬件设备的故障发生概率。而在故障隐患检测方面,则需要建立智能化的故障检测系统,对电子通信工程中的硬件设备运行状态展开全面、实时检测,并通过对相关运行参数与正常运行参数的对比分析,及时发现异常运行情况,完成故障隐患的大致判断,之后再将故障信息发送给有关维修人员,提醒其根据系统的异常检测信息及故障隐患判断来进行针对性故障排查、处理,在故障发生前将其完全消除。

3.4 干扰源抑制

从电子通信工程建设的角度来看,由于各种干扰源的分布比较密集,有些干扰源的出现还具有随机性特点,因此无论是人为干扰源所导致的电子干扰问题,还是自然干扰源所导致的干扰问题,都需要尽量通过滤波、接地、屏蔽、隔离等主动的干扰源抑制措施加以解决。例如对辐射耦合的电子干扰问题,就可以采取屏蔽措施,用导磁或导电材料支撑的屏蔽罩将敏感器件、区域封闭起来,使电磁能的传播能够被大大减弱,甚至是实现完全的电磁隔离。

3.5 干扰源规避

面对人为干扰源所导致的电子干扰问题,由于电力设备、电网及其他工业设备的分布区域都比较集中,且位置十分明确,因此在进行电子通信工程建设时,完全可以对通信线路等方面进行合理规划,有效避开这些主要的人为干扰源,避免此类电子干扰问题的出现。同理,在电子通信工程建设完成后,后续的电网建设、大型工业设备应用等,也同样需要充分考虑到电子干扰问题,并做出针对性规划。

4 结语

综上所述,电子通信工程中的电子干扰问题虽然比较复杂,但只要能够熟悉传输损耗、硬件干扰、信号干扰、自然干扰源干扰、人为干扰源干扰等各类干扰问题的特点,同时在电子通信工程建设、应用中采取针对性的电子干扰控制措施,就必然能够使这些电子干扰问题得到有效解决。

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