电子信息通信工程中设备抗干扰问题分析

冯伟

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摘要：随着现代电子信息通信工程的快速发展，设备抗干扰问题日益突显。干扰问题对电子信息通信设备的正常运行和可靠性产生了严重影响。随着电子信息通信工程的广泛应用，设备抗干扰成为了一个重要的研究课题。

关键词：电子信息通信工程，设备抗干扰，原因分析，影响评估，解决方案

引言

随着电子信息通信工程的迅猛发展，设备抗干扰问题日益凸显。干扰现象对设备的正常运行和可靠性带来了极大的挑战。设备抗干扰是保障电子信息通信设备稳定运行的关键问题之一。

1、设备抗干扰问题概述

设备抗干扰问题是指在电子信息通信工程中，设备受到外界电磁、射频或其他形式的干扰而导致其性能下降或功能失效的现象。随着电子设备的普及和通信网络的扩展，设备抗干扰问题变得越来越重要。干扰源可以包括无线电发射台、雷电放电、强电磁辐射等各种来源。不同干扰源对设备造成的影响也会有所不同。随着无线通信的不断发展，频谱资源变得日益紧张，不同设备之间频段的使用会出现交叉干扰的问题，进一步加重了设备的抗干扰困难。电缆内部传输电流会产生电磁场，不正确的布线或设计会导致线缆之间相互耦合，产生交叉干扰。当多个设备位于同一物理环境中时，它们可能会相互干扰，影响彼此的性能。设备抗干扰问题可以根据干扰源的不同进行分类，包括电源线干扰、电磁辐射干扰、瞬态干扰等。了解干扰源的类型和特点对于有效的抗干扰措施的制定具有重要意义。为了解决设备抗干扰问题，需要综合考虑设计、布线、屏蔽、滤波等方面的技术手段，并通过测试和评估来验证抗干扰的效果。同时，加强对设备抗干扰的研究与训练，提高工程师的专业能力也是关键。只有通过有效的抗干扰措施，才能保证设备在复杂的电磁环境中正常运行，提高通信系统的可靠性和稳定性。

2、设备抗干扰问题的原因分析

2.1外界干扰源

外界电磁干扰源是导致设备抗干扰问题的主要原因之一。这些干扰源可能包括无线电发射台、雷电放电、电力设备等。它们会以电磁波的形式传播，进入设备内部，干扰正常的信号传输和设备运行。

2.2设备自身干扰

设备内部的电子元器件和电路也可能产生干扰信号，相互之间产生相互干扰。例如，当设备使用频率较高的时钟信号或高速数据线时，会产生较大的电磁辐射和互调干扰，影响设备的正常工作。

2.3电磁兼容性设计不足

电子设备的电磁兼容性设计（EMC）不足也是导致抗干扰问题的原因之一。如果设备在设计阶段没有充分考虑到电磁辐射和抗干扰性能，就容易受到外界干扰的影响。为解决这些干扰问题，可以采取一系列措施，包括加强电磁兼容性设计、优化布线和接地、使用有效的抗干扰技术和材料等。同时，在设备运行过程中，也需做好监测与管理，及时发现和处理干扰问题，确保设备的正常运行和通信质量。

3、电子信息通信工程中设备抗干扰措施

3.1电磁兼容性设计

电磁兼容性设计（ElectromagneticCompatibilityDesign，简称EMC设计）是指在设备设计过程中，综合考虑设备内部电子元器件和电路的相互干扰以及设备与外界环境之间的电磁兼容性问题。其目的是确保设备在复杂的电磁环境中正常运行，并保持正常的工作性能。合理的电路布局和分隔设计可以减少电磁辐射和相互感应的干扰。通过将敏感电路与噪声源分隔开，减小信号传输路径的长度，避免共享电流回路，降低信号间的干扰。地线是有效消除共模干扰的重要手段。良好的接地设计可以提供低阻抗的电流回路，减少共模噪声的出现。重要的地线应选择较低的电阻和电感，避免形成回路谐振导致干扰的增强。合理布置信号线和电源线，采用正确的屏蔽和隔离措施，减少干扰的传播和相互耦合。例如使用屏蔽电缆、分离功率地线与信号地线、增加电源滤波器等方式来降低噪声和干扰。合理的屏蔽设计可以阻隔外界的电磁干扰进入设备，同时也减少设备内部信号对外界的辐射。可采用金属外壳、金属箔、金属网格等材料进行屏蔽，必要时还可以增加屏蔽连结件和接地联结等。

3.2屏蔽设计

通过设计合适的屏蔽结构，可以阻挡外界干扰信号的进入，同时也减少设备内部信号对外界的辐射。屏蔽可以采用金属外壳、金属箔、金属网格等材料，在设备内部或外部形成屏蔽保护层。

3.3滤波器设计

屏蔽设计是一种常用的电磁兼容性措施，旨在阻隔外界的电磁干扰信号进入设备，并减少设备内部信号对外界的辐射。它通过采用屏蔽材料和结构，形成一个封闭的屏蔽环境，从而降低干扰的传播和影响。在设备的外部添加一个金属外壳，将设备内部与外界环境隔离开来。金属外壳一般由导电材料制成，如铝、镀金钢板等，具有良好的屏蔽效果。同时还应选择适当的接地方法，以建立有效的屏蔽路径。在设备的敏感区域（例如电路板）上方贴附一层金属箔或铺设金属网格。这些屏蔽材料可以有效地吸收和反射外界的电磁辐射，减少其对敏感元器件的干扰。金属箔或金属网格的选择应根据具体的频率特性和设备要求来确定。在设备内部，对信号电路和噪声源之间进行物理隔离，使用屏蔽盖板覆盖敏感区域。这样可以有效地阻断噪声的传播路径，并降低干扰对电路的影响。在设备内部，通过添加屏蔽隔板将不同功能模块、高频电路或敏感部件进行隔离，减少相互间的互调干扰或互相耦合。屏蔽隔板通常采用具有良好屏蔽效果的金属材料制成，如铝板、铜板等。在设备内部，使用电磁屏蔽垫和导电橡胶填充空隙，以提供额外的屏蔽效果。这些材料具有良好的阻尼和屏蔽性能，可以减少共振和传播带来的干扰。

3.4滤波器设计

滤波器设计是一种常见的电磁兼容性措施，旨在限制信号传输中的频谱范围，降低干扰信号对设备的影响。根据不同的应用和需求，可以选择合适类型和参数的滤波器。低通滤波器能够通过低频信号，而将高频信号阻隔。它常用于限制高频噪声、防止高频干扰进入设备。低通滤波器的主要设计参数包括截止频率、通带衰减、阻带衰减和群延迟等。高通滤波器能够通过高频信号，而将低频信号阻隔。它常用于消除低频噪声、防止低频干扰进入设备。高通滤波器的设计参数与低通滤波器类似。带通滤波器通常被用于选择特定频率范围内的信号，将其他频率的信号阻隔。它可以有选择地通过一段频率范围内的信号，并阻止其他频率的干扰信号。带通滤波器的设计参数包括中心频率、带宽、通带衰减和阻带衰减等。带阻滤波器常被用于抑制某个特定频率范围内的信号，同时允许其他频率的信号通过。它可以选择性地阻隔一段特定频率范围的信号，对抗来自特定频率的干扰信号。带阻滤波器的设计参数与带通滤波器类似。在滤波器设计过程中，需要根据具体的应用环境和要求来选择合适的滤波器类型和参数。此外，还需要考虑滤波器的插入损耗、群延迟、工作温度范围、尺寸限制等因素。

结束语

根据具体的工程需求和设备特点，结合实际情况选择合适的抗干扰措施和技术。在设计和使用过程中，还要不断关注新技术和研究成果，及时更新和改进设备抗干扰方案，以确保通信系统的可靠性和稳定性。

参考文献：

[1]刘洋，戴浩.电子信息通信工程中设备抗干扰接地设计技术研究[J].无线互联科技，2021，18（20）：3-4.

[2]梅娟.探究电子信息通信工程中的设备抗干扰接地设计[J].长江信息通信，2021，34（3）：174-176.

[3]陈永涛.电子信息通信工程中的干扰因素及抗干扰措施研究[J].电力设备管理，2020（12）：158-160.

[4]沈鹏.探究电子信息通信工程中的设备抗干扰接地设计[J].中国新通信，2020，22（24）：3-4.

[5]高益.电子信息通信工程中设备抗干扰接地设计方法研究[J].农家参谋，2020（16）：241.