摘 要 电磁干扰对通信链路具有较强的干扰性，强烈的电磁干扰容易造成通信串音、阻塞、中断甚至损坏通信设备。本文对通信链路上的不同电磁干扰源进行梳理和分析，提出通信电磁干扰防护的策略和方法。
关键词 通讯链路；电磁干扰；防护
中图分类号 TN91 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）188-0054-02
现在，人类已经进入信息时代，信息通信的安全稳定越来越受到重视。现今由于大量的电力、电气设备的广泛应用，其工作过程中不可避免的会对周围的空间产生大量的电磁辐射，形成通信链路的干扰源。因此寻求通信链路电磁干扰防护的方法变得非常重要。通过有效的电磁干扰防护，可以很大程度上提高通信链路的电磁兼容性和稳定性[1]。
1 通信链路中的几种电磁干扰源
1.1 静电干扰
静电指带电体周围的电场强度大于介质的绝缘击穿场时，因介质电离而使带电体电荷消失的现象。静电发生过程具有电压高、能量低、時间短的特点。其电压通常在数千伏到上万伏。由于超高的电压，很容易对电子器件造成绝缘击穿，对设备产生巨大损害。尤其在电子通信系统中，信息记录媒体在高速运行过程中产生的静电对地放电产生噪声，会破坏通信设备的磁记录，对通信设备产生危害。
1.2 电力干扰
电力网通常为交流网络，在电力开关投切的过程中会引起强大的电流脉冲，会对外辐射大量电磁波，形成干扰源；大容量负荷的投入和切出也会引起电网电压波动，产生大量电磁辐射；电网三相电压瞬间失衡时会导致电压波形畸变，产生高次谐波，会严重影响通信线路。
1.3 机房内部干扰
由于通信设备采用大量的电子开关，而且开关开断频率很快，会引发快速脉冲电流变化，尤其是规模很大的通信机房，通信设备本身产生的电磁干扰要引起足够的重视。
1.4 自然环境干扰
很多自然现象都会对通信链路产生干扰，如雷电、太阳黑子和耀斑，这些干扰源能量强大，而且有很强的不确定性。尤其是雷电发生概率很大，能量很高，通常电压在上亿伏以上，电流达到几千安培，破坏程度很大。
2 电磁干扰防护的方法
2.1 良好接地
电磁波作为一种能量，在传输过程中，不会凭空产生和消失。通信设备良好的接地可以有效的将电磁波释放到大地中去，是通信链路中防护电磁干扰的最首要的措施。一般接地要求接地电阻尽量小，使电磁能量释放时间短，电荷迅速转移到大地中，有效保护通信设备和线路不受
损坏[2]。
在接地技术中，接地地线存在一定的阻抗，主要有电阻和电感两部分。接地阻抗的电感部分对高频通信设备产生影响，电阻对低频通信设备产生影响，因此可以采用多点接地方法减少电感的影响，采用加大地线横截面积的方法来减少接地线电阻值[3]。
2.2 屏蔽保护
屏蔽是利用导电材料阻挡和削弱交变电磁场向指定区域穿透。电磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用，与屏蔽结构表面和屏蔽体内部感应的电荷、电流与极化现象密切相关。在通信领域，根据通信设备机房弱电系统的特点，可以将屏蔽体分配在通信设备、机房建筑和通信线路管道中。
2.2.1 通信设备屏蔽
在通信设备的屏蔽设计中，需要满足两个条件。一个是屏蔽体的导电连续性，第二个是不能有导体直接穿过屏蔽体。
一般的机箱会有很多开孔，如通风口，显示窗等，由于这些部件会导致机壳导电连续性下降，屏蔽体效能很低。通常情况下，屏蔽机箱的各个部分并不是完全接触的，不可避免会产生缝隙，缝隙是造成屏蔽机箱屏蔽功能下降的主要原因，缝隙的阻抗直接决定了箱体屏蔽效能，阻抗越小，屏蔽效果越好。在机箱缝隙中，有接触部分和非接触部分，类似网状结构，接触部分相当于电阻，而非接触的空隙部分相当于电容，整个缝隙相当于很多电容和电阻的并联。在低频时，呈现直流特性，电阻分量起主要作用。高频时，呈现交流特性，电容分量起主要作用。两种阻抗形成电磁泄漏，导致机箱屏蔽效能下降。根据上述原理，可以利用以下措施减小缝隙电磁泄漏。
1）增加接触面的重合面积。
2）使用尽量多的螺钉紧固安装设备，提高导电性。
3）保持箱体表面清洁，可减少接触电阻。
4）利用电磁密封垫，尽量消除缝隙的非接
触点。
穿过机箱的导体对屏蔽效能的损害也很严重，可以采用以下方式处理：
1）利用带屏蔽层导线，与机壳相连接，相当于将屏蔽体延伸到导线端部。
2）对导线进行滤波处理，降低导线高频成分。
此外，机柜可采用集中摆放策略，使接地排尽可能靠近机柜，保证接地系统良好。
2.2.2 机房建筑防雷和屏蔽
机房的建筑材料一般为钢筋混凝土和金属框架，具有一定的导电性，这为电磁传递提供了一个良好的载体。如在发生雷击时，雷电的能量可通过建筑传播到室内中。一般防雷击的方法有安装避雷针、避雷天线、避雷感应器等，这些设备连接接地装置，深埋入大地中，能够将雷击产生的大量能量快速引导到地下。此外，在通信设备机房装修时，地面应该进行防静电处理，墙壁采用防静电铝塑板，机房地板采用导电性高的金属静电地板，形成屏蔽防护网，具有很好的屏蔽效果。
2.2.3 通信电缆的屏蔽
通常，通信电缆外部有管道保护，要在保护管两端做好接地措施，与等电位带相连接，尽量减少感应雷击的侵入，通信电缆埋地深度应在15m以上。各种线缆均要采用屏蔽措施，如硬金属导管、金属软管、金属丝网、栈桥均可以运用于通信线缆的屏蔽。在采取为减少屏蔽芯线的感应电压，在屏蔽层仅一端做等电位连接处理的情况下，应采取绝缘隔开的双层屏蔽，外屏蔽层应该在两端做等电位连接处理。
2.3 防强电干扰
当通信线路受到强电线路的感应影响时，可以通过采用金属护套电缆或者将电缆穿入钢管内的方法解决磁耦合，将电缆对地绝缘解决阻性耦合。最直接的方法是在通信线路的建设过程中避开强电设备，通信线路和电力线路分别布线。在强电设备本身电磁辐射抑制策略中，可以采取缩短故障跳闸时间，降低变电站接地阻值的方式。
2.4 通信电源干扰的防护
通信开关电源内电子器件多，开关开断频率高，在大型机房内，会产生较大的电磁辐射，影响信号的传输。常用的降低电源电磁辐射有无源滤波技术、一次整流电路加入功率因数校正网络法、增加光电隔离器、软开关技术、LSA系列浪涌吸收器以及扩频调制技术。利用上述方法，可有效降低通信设备开关电源的电磁辐射。
2.5 静电的防护
一般静电防护主要以抑制静电荷产生和积累，并快速消除已经产生的静电荷为原则，主要有以下几种办法。
1）控制机房的温湿度，由于静电在干燥的环境中很容易产生，因此机房需要配备空调系统，将机房温度控制在18℃～28℃，相对湿度在50%～70%以上。
2）控制机房内尘埃数量。
3）防止人体带电，在通信机房防静电工作区的工作人员需要佩戴防静电腕带，穿著防静电服装，和防静电工作鞋等。
4）设备机壳、工作台良好的接地可以有效的防止静电荷产生，需要建立静电接地系统，防止静电对敏感通信设备的损害。
3 结论
随着通信系统越来越广泛的应用，其性能要求也在不断的提高，由于复杂的电磁环境对通信系统链路会产生各种各样不同程度的干扰。因此，为保证通信的安全稳定，提高通信链路的抗干扰能力非常重要。本文分析了几种常见的通信干扰源，分析了不同干扰源的特点，并有针对性的提出了针对不同干扰源防护的技术解决方案。
参考文献
[1]李德杰.计算机机房电磁兼容问题初探[J].电脑开发与应用，2000，13（9）：13-14.
[2]刘艳凤.电子通信设备的接地技术与问题分析[J].科技风，2014（22）：5.
[3]孙婷.电子通信设备接地问题分析[J].辽宁师专学报，2014（4）：19-20.
作者简介：胡芳芳，工程师，研究方向为通信工程。
杨永增，助理工程师，研究方向为通信工程。