測試技術(shù)中的抗干擾技術(shù)

【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)通道的高靈敏度測試儀器設(shè)備構(gòu)成了災(zāi)難性的干擾，使得測試儀器設(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，電磁干擾已是測試技術(shù)發(fā)展中必須跨越的巨大障礙。為了保障測試技術(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，提高測試環(huán)境的抗干擾能力，電子實(shí)驗(yàn)室的電磁測試環(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、測試儀器受干擾的處理
測試儀器系統(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。或改變天線的接收方向，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。