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电磁发射技术精选(九篇)

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电磁发射技术

第1篇:电磁发射技术范文

【摘要】二次设备作为发电厂电气系统主要构成内容之一,它的运行状态对于总体发电厂生产和运行具有决定性的影响。一定要加大对于二次设备状态检测的力度,同时选择合理有效的检修方式,减少二次设备出现故障的次数,增强发电厂电气系统运行稳定程度。因此,本文主要阐述了发电厂电气二次设备检修技术,旨在给其提供一定的参考和帮助。

【关键词】发电厂 电气二次设备 检修 技术

最近几年,由于通信和计算科学等技术以及自动化元件等不断加快发展的速度,发电厂电气二次设备检修手段和策略产生了极大的改变。针对发电厂电气二次设备具体运行的特点,使用科学的检修技术,确保故障检测和诊断工作的真正落实。充分发挥出维护和检修工作的作用,让发电厂电气二次设备一直处于一个理想的运行状态,增强其经济和社会效益。因此,下面将进一步阐述发电厂电气二次设备检修技术。

一、发电厂电气二次设备检修概述

以往我们对于继电保护,通常是完全按照继电保护调理上面的要求实施的,关键内容就是对于继电保护和二次回路接线,安全自动设备在规定的时间里进行检测。进而可以保证供电设备功能的良好使用,并且还可以确保回路接线及定值是正确的。若在对于设备实施二次核对期间,保护设备发生故障,无法顺利的运行,没有办法保护电力设备,只有在下一次进行检测的时候才能够发现,这是十分严重的。所以,电气二次设备也需要定期进行检测工作,保证和以此设备检测一致,这也是电力发展的必经之路。

二、发电厂电气二次设备检修的必要性

由于我国最近几年电力系统体制的改革,促使其经营理念也产生了极大的变化。由于经济发展对于供电可靠程度方面提出了更高的要求,减少停电的时间,甚至达到完全不停电,这也是社会快速发展所提出的基本要求。因此,这就急切的让电力系统对于电力设备实施定期检修,由以往到期组织检修,转变成需要时便组织检修,这样的转变有利于提高电力单位生产的效益。电气设备二次状态检修属于十分先进的一项技术,和检修管理,状态检修能够有效弥补之前定期检修存在的不足之处,同时还可以在确保电气设备不停止运转的情况下,降低检修的频率,有效提升供电的可靠程度。

三、发电厂电气二次检修技术及方法

(一)人工神经网络技术。通过人工神经网络诊断技术,能够准确的判断出二次设备部分比较复杂的故障,合理预估其故障严重性,判断其可能存在的故障问题。在具体使用的过程中,BP网络诊断方式有着良好的实用性,利用其对于二次设备故障进行诊断的时候,关键是借助传感设备去收集其噪音和电流以及故障等一系列的信息,之后依照傅里叶变换原理对于二次设备故障数据信息进行分析和处理,最终在BP网络当中当中录入特征信号频率峰值,通过神经网络传达出故障的种类,并且其还有联想记忆和自主学习以及映射二次设备反映故障种类以及输入特征信号的功能,进而能够快速准准确的诊断出二次设备存在的故障。

(二)信转变技术。使用数学转变方式,比如,小波变换法,能够调整二次设备故障及电气信号,对于其进行具体的分析。在分析发电厂电气监督控制设备工作过程中故障的情况,可以在多尺度环境借助小波转变特殊检测二次设备部分地方突变点能够得到其故障信息,监控设备运行参数的改变情况。这样小波转变诊断的方式可以在其正常工作下进行,可靠性和稳定性均比较强。

(三)收集数据。工作人员应运用现代化信息管理方法,全面、详细地记录发电厂电气二次设备的运行状态数据,并定期进行测试,加强实时状态监测,形成二次设备的原始数据资料。通过这些分析这些资料和数据,全面、科学、客观地判断二次设备的运行状态,有针对性地进行设备检修。

(四)状态监测。状态检测属于发电厂电气二次设备故障检测的基础,其重点是通过二次保险断开报警,纸篓回路绝缘测试,TV与TA断线检测等检测的方式。电气系统智能故障诊断系统和计算机自动设备自诊断技术的广泛应用给其状态检测提供了可能。目前,计算机保护设备内部所有模块能够循环诊断保存设备,A/D转换等一系列插件的条件下,使用特征字和监控定时以及编码等方法进行检测。发电厂电气二次设备状态检测对象重点涵盖自检和信号系统以及直流掌控等,其核心内容是检测逻辑分辨系统软件的作用和硬件逻辑,判断回路和信号系统以及直流控制系统信号回路和掌控操作的精准程度等。对于其实时性能进行检测。比如,电压和电流互感设备的实时变化,收集离线监测数据,使用在诊断电气二次设备运行状态的监测工作。

(五)科学预测设备状态。针对发电厂电气二次设备获得的数据,对其状态进行分析,参数和数据二者的关系,同时经过分析其启动和停运的次数,和工作的时间等,具体分析其运行的详细情况,判断二次设备存在的故障,之后采用针对性的检修维护策略。

(六)加大机械设备管理力度。在电力工程施工的时候,有关工作人员必须要认真检查设备,保证其性能和幸好以及质量这些方面都能够符施工规定。若发现施工设备的问题,必须要采取有效的方法进行维修,或者是更换,严禁存在以此充好这类问题。施工单位必须要聘请专业性较强的操作人员,买入高精细化设备。同时,在施工的时候,安排专业的技术工作者检查设备工作的具体情况。

结束语:通过本文对电厂电气二次设备检修技术的进一步分析和阐述,使我们了解到电气二次设备状态检修作为电力系统使用和发展的前提,计算机保护自诊断技术应用促使设备状态检测技术提供了进行的可能。并且,因为一些保护拥有的PLC功能,促使保护的检测范围能够拓展到设备之外的回路当中,给见识保护系统有关回路奠定了良好的基础,也可以说由保护设备的检测变成了有关回路的检测,进而让继电保护状态检修有了实施的可能。因此,希望通过本文的阐述,能够给发电厂电气二次设备检修方面提供一定的参考和帮助。

参考文献:

[1]丁立华.发电厂电气设备检修方案的优化与技术创新[J].山东工业技术,2016,06:191.

[2]张云枫.基于水电厂自动化技术的电气二次设备状态检修论述[J].科技与企业,2015,14:224.

第2篇:电磁发射技术范文

关键词:短波广播 抗电磁 干扰措施

中图分类号:TN934.81 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)06-0240-01

材料科学的进步、信息技术的发展都大大推动了广播行业的前进,它们为广播行业的前进奠定了稳固的技术基础。短波广播因为其特殊的传输方式,尤其容易受到电磁波的影响,对短波广播发射时的抗电磁干扰措施探讨势在必行。

1 短波广播的特点及电磁干扰类型

1.1 短波广播的特点

短波广播因为建立其信号发射台的成本较低,搭建相对容易,再加上短波广播对相关收听设施设备、技术的要求也比较低,接收短波广播的难度较小,简单方便,使得短波广播辐射范围大,覆盖面积广,受到市场的欢迎,在广播行业中占有举足轻重的地位。

但与此同时,短波广播也有不足。因为短波广播需要首先调整信号的频率、幅度才能进行信号传递,该信号很容易受到其他信号的影响,总体来说大概有两种:一是相近频率的短波彼此影响,二是相同频率的短波彼此影响,进而产生广播电台信号不稳定,影响听众的收听体验。同时短波广播信号还存在另一种受干扰的可能。有些发射台需要采集相关数据信息,于是会在发射台内安放一些监测设备,设备的运行必然会产生新的电磁,这会给短波广播带来电磁干扰。正是因为这些缺陷,阻碍了其发展前景的广阔性。

1.2 电磁干扰类型

根据不同的分类标准,电磁干扰有不同的分类。广播行业内习惯将其分为传导干扰与辐射干扰两种。前者存在的情况比较少,是指电磁波通过导体干扰短波;后者是出现频率最高、最普遍的干扰,同时也比较不容易应对,短波抗干扰难度较高。在抵抗辐射干扰时一般会利用电磁干扰源。电磁干扰源有两种类型,一种是人为干扰源,是利用各种电磁设备装置间的能量传输来削减辐射干扰的影响程度;二是自然干扰源,即利用自然存在的声音来抗电磁干扰。另外,电磁干扰还有一种分类方式,依据电磁干扰的属性不同而为功能型、非功能型两种。功能型是指设备在发挥其使用价值时,产生电磁波,干扰了其他设备、短波广播,比如发射台用来集相关数据信息的设施设备,便属于功能型电磁干扰;相反地,非功能型是指该设施设备在运行过程中伴随着一些电磁感染活动。

2 干扰短波广播的电磁类型

2.1 被测信号电磁干扰

这是最常见的干扰短波广播的电磁类型。被测信号分为两种,一种是能够被使用的直流信号,一种是变化较小的交流信号。该干扰类型可以细分为常态干扰模式与共模干扰模式两种。前者是指短波在传递时反复受到电磁的干扰。这种电磁一般是变化不清晰、缺乏规则的交流信号。后者的干扰源是信号转化器接口处的直流电业或者交流电压所产生的电磁波,进而干扰到短波广播。

2.2 程序电磁干扰

这是比较普遍的一种电磁干扰类型。随着信息技术的发展,广播行业的进步,很多发射台采用高科技的操作系统与设施设备,用来检测、控制发射台,采集相关数据并进行反馈调整,这些设施设备具备一定的抗电磁干扰能力,但是由于相关技术仍然有待提升,加上发射台电磁密度大,种类多,波长繁多,这些系统与设备可能受到其他电磁的影响,产生信号模糊、不稳定等问题,导致系统程序、设施设备运行紊乱、停止运行甚至直接被损坏,进而影响整个发射台的工作质量。

2.3 线间耦合电磁干扰

由于发射台存在很多用来传输广播信号的线路,这些线路会彼此影响,产生电磁干扰,即线间耦合电磁干扰。该干扰类型可以被细分为三种:一是电容性耦合电磁干扰,原因是电磁场间的彼此影响;电感性耦合电磁干扰,原因是回路磁场彼此影响;电磁性耦合电磁干扰,原因是电场与磁场间的彼此影响。

3 短波广播发射时的抗电磁干扰方法

3.1 处理被测信号电磁干扰的措施

根据被测信号电磁干扰的细化分类,可以从两个方面探讨其应对措施。首先是应对共模干扰。有两种方法可以用来削减共模干扰的消极影响:一是通过改变发射台转换器的输入端口,将单端接口转变为双端接口,减少被测信号在传递短波信号的过程中承受的负担,增强被测信号传递信号的能力,减少产生共模回路的可能性,进而降低电磁干扰的影响程度;二是通过数字滤波技术实现程序通用,尽可能降低不同通路的相互影响,进而降低干扰出现的可能性。其次是应对常态干扰。在应对常态干扰时首先要辨识其干扰源,测量干扰源的频率,了解干扰源的特点,根据不同特点,有的放矢地进行抗干扰行为。比如当干扰源频率较低时,主要利用高通滤波器来抵抗,减小干扰源,降低干扰的波及范围。

3.2 处理程序电磁干扰的措施

首先需要国家加大资金投入,深化对发射台内使用的智能控制系统与相关设施设备的研发,设计具备屏蔽功能的程序,提高它们的抗电磁干扰水平,减少他们在运行过程中可能产生的电磁波,降低它们彼此之间以及对短波广播的影响;其次,发射台工作人员可以充分发挥特效电缆的屏蔽作用,在一定程度上保证系统与设施设备的良好运行,尽可能减少外来干扰给它们带来的影响。

3.3 处理线间耦合电磁干扰的措施

线间耦合电磁干扰产生的源头是发射台的智能监测系统,所以,在应对线间耦合电磁干扰时应重点关注智能监测系统,通过技术研发与创新,尽可能减少其干扰信号的产生,同时生产并利用具备屏蔽信号抑或削减信号功能的设备,降低系统产生的干扰信号的强度。

4 结语

综上所述,根据干扰短波广播的电磁类型,相关工作人员应该在分析、判断干扰类型的基础上采取相应的抗干扰措施。比如将发射台转换器的输入端口由单端接口转变为双端接口通过数字滤波技术降低不同通路的相互影响,提高智能控制系统与相关设施设备的抗电磁干扰水平,生产并利用具备屏蔽信号抑或削减信号功能的设备。

参考文献

[1]刘广辉.解决中短波发射机之间的电磁干扰问题对策探讨[J].电子技术与软件工程,2014(04).

第3篇:电磁发射技术范文

【关键词】无限通信电磁干扰防范措施

现阶段我国的无线通信技术飞速发展,加强了人们之间的交流,在人们的生活中占有很重要的地位。但是由于城市无线通信系统的分布过于集中,所以会产生很大的电磁干扰现象,严重的影响了人们的正常通信。因此,对于现阶段的电磁干扰问题的防范十分重要,对无线通信系统干扰的发生源的类别划分,主要可以分为无线电台干扰与非无线电台干扰两方面。

一、无线通信中的电磁干扰

1.1无线电台中的电磁干扰

由于无线通信设施过于集中,并且大量的使用会造成很严重的电磁干扰现象,对人们的正常通信有着很严重的影响,对于无线电台的电磁干扰问题主要分为以下几个方面:(1)同频道干扰。同频道干扰主要是所有落在收信机通带内的信号频道相同相近,又称同信道干扰[1]。由于在通带中的信号都是以相同的方式进入,所以对于中频通带对于信号是无法过滤和避免的。这种干扰出现的问题主要是,会使收信的信号灵敏度下降,并且会造成通信阻塞,在通信中会出现啸声的现象,使数据与信令传输发生错误,从而影响通信的质量。(2)邻频道干扰。邻频道干扰模式主要是指在信号发射机在向外发出信号的时候,电磁波向外辐射,收信机的信号接收出现问题,会影响相邻频道的信号接收,从而导致了两个频道之间受到干扰,影响了正常的通信。(3)互调干扰。互调干扰主要是指多个信号在非线性传输电路中互相调至,产生了频道的信号频率相互接近,从而对通信造成了影响。互调干扰模式主要是有两种形式:①发信机互调,这主要是指信号发射天线之间的距离相离较近,最终导致了信号发射机之间的信号相互干扰侵入,使得发射信号发生互调,产生新的频率信号,并且将信号一起发射出去,从而影响了接收机的接收;②接收机互调,在多个信号进入接收机前端由于非线性作用,会导致接收的通带内信号互调。

1.2非无线设施的干扰

非无线设施的干扰主要是指电磁波干扰,电磁干扰主要是指在通过电磁空间传播到敏感接收设备的干扰[2],电磁干扰主要表现在静电感应与电磁感应之间相互干扰以及电磁波辐射的干扰。在载流导体之间会产生电磁感应现象,这种电磁感应现象会对无线信号的接收产生很大的干扰,会扰乱无线通信信号的频率,从而影响了通信的质量。

二、无线通信电磁干扰的防治

2.1对无线电台干扰的防治

2.1.1对同频道干扰的防治

首先,要对信号的频率进行严格的规定,必须要进行科学的规划,以保证发射载频相等,使各基站发射的频率同步。并且要做好通频道之间距离的计算,从而来防止频道间信号发生干扰。

2.1.2邻频道干扰的防治

对于邻频道干扰的防治,主要是可以提高收信机中频滤波的选择,缩小中心台的服务半径,并且要将服务台靠近中心台,从而来降低发信机的输出功率。

2.1.3互调干扰的防治方法

对于互调干扰的防治方法主要有:①要根据所需要的频道数量来选择最小的占用频道数的频道组;②由于信号频率的发射机主要用一副天线,所以一定要提高信号发射天线之间的距离,从而来防止两个发射天线之间的信号进行互调,产生影响;③动态发信机采用APC技术来减少移动台对发射信号机的干扰;④扩大线性动态范围;⑤对于信号发射天线以及一些电台的信号发射接收设备的接触一定要好,防止在信号的接收以及发射中出现问题。

2.2对于非无线电台电磁干扰的防治

对于非无线电台干扰的防治主要可以分为以下几个方面:①抑制干扰源,对于干扰源的抑制,必须要确定干扰源在何处,从而来采取相关的措施进行抑制。②切断电磁干扰耦合,对于辐射的干扰,可以采取屏蔽的技术以及分层技术[3];③降低电磁敏感装置敏感度,对于电磁波敏感的装置会影响信号的接收,敏感度过高会受噪声的影响,所以要根据具体情况适当的降低设备的敏感度。

结语:随着社会的不断发展,信息技术的不断进步,通讯设备的更新发展的速度极其的快,但是随之而来却有很大电磁干扰问题,严重的影响正常的通信质量。所以必须要加强对无线通信电磁干扰的防治工作,从而保证人们之间的正常通信。

参考文献

[1]孙严冬.无线通信的电磁干扰与防治[J].科技信息,2010,1(12):10-13

第4篇:电磁发射技术范文

关键词:长春市;电磁辐射;环境保护

电磁辐射是指能量以电磁波的形式在空间传播的现象,环境学和环境管理中所指的电磁辐射还包含独立的电场和磁场以及电磁感应现象和感应电流等。电子技术的广泛应用,尤其是无线通讯和网络技术的蓬勃发展,使得城市环境中的电磁水平越来越高。早在1975年专家学者就曾预言,随着城市经济发展和人口增长,电子、通信、计算机、汽车与电气设备大量进入家庭,城市空间人为电磁能量每年将增长7%-14%,也就是说25年后环境电磁能量密度最高可增加26倍,50年后最高可增加700倍,21世纪中后期城市电磁环境将更为复杂与恶化。

长春市作为吉林省的省会城市,电磁环境相对复杂,对主要城市开展电磁环境监测是环境保护的工作之一。长春市人口密集、居住集中,广播电视、移动通信和网络、高压输变电、城市轻轨以及工业科研医疗用电磁设备众多,具备典型的城市电磁环境特点,可以作为研究城市电磁环境的模板。

作者常年从事电磁辐射环境和项目监测工作,对城市电磁环境相当熟悉,尤其针对长春市更是开展了常年的电磁辐射监测和研究工作,最早的研究可以追溯到2001年,本文的相关研究结论和监测结果均来源于2010年以来作者开展相关研究课题的工作。

1 城市电磁发射设备环境影响分析

广播电视信号在城市环境中也基本实现了有线全覆盖或网络化,通过项目调查和监测可以发现,省广播电视发射塔和长春市广播电视发射塔建设高、覆盖广,但发射信号对地面和周围建筑物电磁辐射影响较低。

移动通信类电磁发射设备众多。实际周围情况复杂,建设数量多,在长春市内分布密集,影响范围大,所以应重点分析。通过对某年度187个GSM移动通信基站为主的电磁发射设备理论计算结果表明,GSM类移动通信基站满足环境保护要求的移动通信基站防护距离为9.78m-18.43m,信号主射方向上平均防护距离为15m左右。由于计算过程中取值多偏于安全,所以实际防护距离计算结果应该更短一些,而移动通信基础一般在城市中均建设在30米以上的高度,信号主射方向上要求有净空距离,再加上移动通信信号发射频率为微波段,墙壁等建筑物对其信号衰减作用强,所以在地面和稍远的区域影响极小,对周围建筑物中的敏感点也基本不会有影响。而3G和4G移动通信基站发射功率更低,信号覆盖面更小,对环境的影响也就更小。这也是近几年移动通信类项目环境管理越来越趋向于弱化方向的主要原因。

高压输变电对以射频监测为主的环境监测结果贡献不大,且在城市内具有变电站市内化、220kV高压输电地下化、66kV输电占地化等特点,对城市环境整体影响不大。

城市有轨电车和轻轨电压等级较低,工、科、医用电磁设备一般功率不大且有防护,影响范围更小。

2 长春市电磁环境调查

长春市电磁环境数据调查年份为2012-2015年,为保证数据量,我们对长春主城区(不含北高新区)的城市环境监测选择了1X1km2的小方格划分方法。整个工作中,我们共测试了220个点位,取得了充足的数据量。监测工作主要是在2012年工作的基础上,在2015年对部分监测点位开展复测,并对城区建设变化较大的42个点位重新监测。

监测结果表明长春市主城区综合电场强度值在0.3V/m-3.88V/m之间(0.3V/m是仪器的最小有效响应值,小于该值的数据均纪录为0.3V/m),平均值为1.15V/m,可代表长春市电磁环境平均水平。长春市主城区最高值出现在16号区域,该点位于长春市同志街与自由大路交汇处,具体监测点位靠近桂林路,桂林路是长春市著名的商业区,人群和车辆十分密集。

监测结果分析表明,长春市主城区电磁环境监测结果受点位选择影响较大,公园和小区环境监测结果较低,交通环境受过往车辆等影响,容易出现部分高值,但整体监测结果均满足12V/m的国家电磁辐射最低标准。

3 城市电磁环境发展分析和展望

电磁环境容量评估:

以城市空间人为电磁能量发展可估算出城市电磁环境发展容量。即按每年增长7%-14%计算,我们采用偏安全法-即高危险值代入法分析,采用公式如下:

A=B(1+0.14)X

式中:A:电磁辐射防护限值;B:电磁辐射环境现状水平;x:发展时间(年)。

代入所需数据量计算后可知,当x=17.833年时,A为12V/m。由此可知,在对现有城市电磁环境自由发展的情况下,长春市城市电磁环境平均水平将在18年后超过环境保护限制标准。这个结论是采用偏安全的计算方法,即长春市现有电磁环境容量情况下,最少还可自由发展18年。

近几年监测结果表明长春市电磁环境的变化并不明显。实际上,主要是因为电磁环境的发展很复杂,环境电磁辐射水平也不是自由定量增加的,以移动通讯和网络的发展就可以看出技术是不断进步和变化的,受末端无线通讯技术发展的影响,小功率发射设备还会大量增加,е率夷诘鹊绱疟镜捉系偷某鞘谢肪车绱潘平有一定上升;但同时受有线传输技术的发展以及人们环境意识的提高、环境和产品严格管理等因素影响,城市中大功率发射设备和可影响到生活环境的发射设备对环境的电磁影响会呈现减少的趋势,所以,城市电磁环境发展在长期内将呈现有增有减、区域略高、整体较低的发展态势。

参考文献

[1]环保部辐射环境技术监测中心.环保部辐射环境质量报告书[R].2010-2015.

[2]吉林省辐射环境监督站.长春市电磁辐射环境国控点、长春市各企事业单位电磁辐射环境建设项目监测报告[R].2010-2015.

[3]张立新,王笑晗,原吉林省环境保护局.吉林省电磁辐射环境污染源调查研究[Z].1998.

第5篇:电磁发射技术范文

关键词:机动平台; Glonass导航设备; 谐波干扰; 电磁仿真

中图分类号:TN43234文献标识码:A文章编号:1004373X(2011)23010703

Interference Analysis of Transmitter Harmonic to Navigation Equipment

JIANG Fangkun

(Southwest China Institute of Electronic Technology, Chengdu 610036, China)

Abstract: The electromagnetic frequency spectrum characteristics of mobile platform are analyzed by using frequency domain. The electromagnetic interference of Glonass navigation equipment by the harmonic components coming from transmitter system is detected. The maximal interfering route and relative amplitude of interference signals are determined by electromagnetic simulation software EMC studio. The solution measures and improved design are presented to realize compatible work.

Keywords: mobile platform; Glonass navigation equipment; harmonic interference; electromagnetic simulation

收稿日期:201105200引言

机动平台的发射机系统可以用于对特定电磁信号进行干扰,是目前不受地域限制的重要干扰手段之一,在电子对抗应用中具有举足轻重的作用。某机动平台上既集成有自身保障系统,又集成有任务电子系统,即发射机系统。自身保障系统中的导航控制系统是机动平台快速移动目标、有效完成任务的重要保证[1]。因此,在一些机动平台上不只安装一种导航设备,它们互为备份,可以相应提高机动平台在特定时期的抗干扰能力和生存能力。

当前主要的卫星定位导航设备包括美国的GPS、俄罗斯的Glonass系统等,它们都具有定位、导航、信息采集等功能。发射机系统主要对特定区域内的特定信号进行干扰。当发射机系统满功率发射时,将产生较强的谐波信号。若谐波信号落入机动平台上非常灵敏的导航设备接收通带内,就会产生潜在干扰,从而影响机动平台的正常运行和作战使命[2]。这是因为导航设备所能接收到的卫星信号非常弱,需要把接收机的灵敏度设计得很高,从而导致接收机很容易受到外界其他电磁信号的干扰。因此,针对如何减少发射机系统谐波对导航设备的干扰和提高导航设备自身的抗干扰性能进行设计分析,就显得极为重要。

1谐波干扰仿真分析

1.1潜在干扰分析

若要实现机动平台复杂电磁信号兼容设计,就必须全面掌握机动平台电子设备和收发天线的总体布局[3]。为使导航天线在同一时间内能尽量多接收几颗卫星提供的信号,需把它布局在机动平台顶部且不受任何物体遮挡;干扰天线采用微带天线结构,其优点是体积小、重量轻、低剖面,易与高速机动平台共形,且电性能多样化,尤其适合大规模生产[4]。干扰天线为了完成对特定区域内特定信号的辐射干扰,需布局在平台两侧,且能保证机动平台按一定轨迹高速运动时,天线方向图能指向所设定的干扰区域[5]。在分析整个机动平台电磁信号频谱特性过程中,因特殊原因不具体描述各设备的工作频率和干扰机理。

机动平台主要电磁信号频谱特性示意图如图1,图2所示。

在进行机动平台主要电磁频谱特性分析时,发现可能存在两个潜在干扰,即机载发动机电磁辐射频率和发射机某次谐波频率覆盖了相应接收机的工作带宽。发动机工作时的电磁辐射特性见图2,结合图1可以明显看出机动平台发动机工作时产生的辐射频谱较宽,已覆盖了大多数接收设备的工作频段,似乎存在潜在干扰。在机动平台自身的鉴定试验中已经证明,发动机不会对接收机造成干扰[6]。这是因为发动机工作时尽管产生了尖脉冲,尖脉冲前沿陡峭,在频谱展开时具有很丰富的频率分量,但都是不带调制的单载波,且持续时间极短,信号幅度小,几乎没什么干扰能力;另外,接收机本身也具备抑制象这种单载波弱信号干扰的能力。

图1机动平台频谱特性图2机动平台发动机电磁辐射特性机动平台的发射机系统包含高、低两个频段的发射机,主要针对某些特定区域特定信号进行干扰,要实现这个功能,它们的发射功率都较大。因此,当它们满功率工作时,将产生较强的谐波信号和交调信号,若这些信号落入了机动平台接收设备的通带内,就有可能造成干扰。通过仔细分析谐波和交调信号频率,仅发现低频段发射机一部分工作频率的谐波落入了Glonass导航设备的接收通带内,将对Glonass导航设备造成潜在干扰。为了获得谐波干扰的主要路径和干扰程度,就需利用工程软件进行仿真分析,便于在研制过程中采取相应控制措施降低谐波干扰程度或者增大敏感设备抗干扰能力。

1.2干扰频率分析

机动平台发射机系统包含高、低两个频段大功率发射机,将产生的电磁辐射干扰主要包括基波干扰、谐波干扰和交调干扰。基波干扰最大,需在方案设计初期通过频谱管理避开基波对平台内其他设备的电磁干扰。谐波和交调频率非常丰富,对它们可能产生的电磁辐射干扰也不容忽视,需要对各种组合频率情况进行详细分析,充分明确是否有干扰频率落入了机动平台内相应接收设备的工作频带。平台内的接收设备主要包括两类,一类是任务接收设备,一类是导航保障设备。任务接收设备主要为发射机系统提供相应信息,共用天线,分时工作,因此不会受到发射机的干扰。导航保障设备需要不间断工作,不允许受到外来干扰。GPS导航设备的工作频率在(1 575.42±1.5) MHz,Glonass导航设备的工作频率在(1 602±7) MHz,通带均较窄。首先通过频谱管理确保了发射机基波不会对两种导航设备造成干扰。其次对发射机的交调信号进行分析,当同时发射高、低频段两组干扰信号时,将产生如表1中所示频率范围内的交调信号。

表1交调信号频率范围MHz

[2 7442 804][2 7692 829][1 0961 156][222.06282.06][1 0711 131][3 5683 628][3 617.93 677.9][271.98331.98][4 6644 784][4 6894 809][3 0163 136][2 9913 111]

从分析结果可以看出,同时发射高、低频段两组干扰信号时所产生的交调信号未落入两种导航设备的接收通带内,不会出现潜在干扰频率问题。最后对谐波信号进行分析,发现低频段发射机工作时,其中一部分谐波频率落入了Glonass导航设备的接收通带内,有潜在干扰Glonass导航设备正常工作的可能。

通过以上频率分析已经明确,机动平台的主要干扰问题为谐波干扰,即发射机系统的一部分谐波可能潜在干扰Glonass导航设备。

1.3谐波干扰仿真

1.3.1仿真物理模型

根据机动平台电子设备和天线布局情况以及平台本身的低电磁屏蔽性进行分析,谐波干扰途径主要有两种,即电缆耦合和天线辐射,其他途径造成的干扰都应比它们更小。

在明确干扰源、干扰路径和敏感体之后,就可以细化仿真物理模型,由机动平台、线缆线束、低频段发射天线及Glonass导航天线构建的仿真物理模型如图3所示,其中机动平台介电常数为1.2,导电率为100 S/m,设备为导体。

图3仿真物理模型示意图1.3.2线缆结点设备连接关系

在建立仿真模型时,首先应明确干扰设备在仿真模型中的结点设备连接关系和Glonass天线馈线连接关系,其次是源端结点设备内部电路(含信号源),最后是终端Glonass天线结点设备内部电路(含探针)。

1.3.3仿真结果分析

发射机系统低频段发射天线在预设的谐波1 602 MHz的辐射方向图见图3所示。假设低频段发射机输出基波功率为50 dBm,在谐波为1 602 MHz处抑制70 dB,刚好满足国军标对二、三次谐波的基本抑制要求[78],则发射天线等效输入谐波功率为-20 dBm;若天线馈线的屏蔽效能为90 dB,则电缆等效泄露功率为-110 dBm。现在可以通过预设条件来获得如下仿真结果:

Glonass天线接收到发射天线对外辐射的三次谐波功率为-98.5 dBm,高于导航设备接收灵敏度近30 dB,存在明显干扰。

Glonass天线馈线在接收机一端的感应功率为-131.0 dBm;在另一端的感应功率为-131.3 dBm,不存在明显干扰。

对仿真结果进行分析可以发现,Glonass导航设备所受到的谐波干扰,主要来源于收发天线的空间耦合,通过线缆耦合感应的干扰信号远小于天线间耦合路径,但也不能忽视对线缆的360°屏蔽端接要求。

2改进设计与建议

2.1改进设计

在明确干扰路径之后,需要采取相应措施进行改进设计。仿真分析的结果表明,采取以下改进设计方法可以解决谐波的干扰问题,实现系统兼容的目标。

(1) 增大发射天线金属背板的表面积,既可以减小发射天线后瓣干扰,也可以增大发射天线与Glonass导航天线间的隔离度,从而减小发射天线谐波对Glonass导航天线的干扰。但同时也减小了基波的辐射方向图,因此,在满足基波辐射方向图的条件下,尽量增大发射天线金属背板的表面积,

(2) 增大收发天线在谐波频段内的隔离度,发射天线谐波辐射方向图尽量偏离Glonass导航天线接收方向图,且Glonass导航天线方向图尽量朝向空中。

(3) 优化导航天线的安装布局,优化结果是GPS导航天线的安装位置最佳。若直接互换位置,就会减弱GPS导航天线接收卫星信号的能力;若直接布局在同一个位置,就必须首先解决导航天线间的相互干扰。在现阶段,集成了以上这两种导航方式的天线已研制成功,并增加了预选功能,增强了抗干扰能力,外形结构示意图见图4。该天线体积为104 mm×71 mm×10 mm;重量较轻为100 g,与单个GPS导航天线外形和安装方式一致。另外,采用综合传感器方式,可以相应减少平台内天线数量,从而相应减小天线布局的难度。

图4GPS,Glonass二合一导航天线外形结构示意图2.2处理措施

根据所需实施的改进设计要求,建议作如下处理措施:

(1) 适当增大发射天线金属背板的表面积,也可在发射天线的安装面涂敷金属涂料或加装导电碳纤维夹层。

(2) 优先采用前级具备滤波功能的“二合一”导航天线和接收机[9]。

(3) 调整天线间距,或将天线地金属层设计成“周期性非理想地”,在谐波处可以增加10~15 dB的隔离。

(4) 提高发射机谐波抑制性能。

(5) 加强系统中射频连接的阻抗匹配设计。

(6) 大功率连接器选用没有镀镍工艺的连接器。

(7) 提高电缆的屏蔽效能。

(8) 系统中应采取多点接地措施,特别是大功率滤波器类的接地。

3结语

机动平台在某些特定时期的作用将越来越大,需要集成的功能将越来越多,采用综合传感器方式将是未来科技发展的趋势。本文根据机动平台发射机系统谐波对Glonass导航设备所造成的电磁干扰进行了全面分析,并通过电磁仿真获得最大干扰路径和干扰程度。为了解决干扰问题,给出了所需实施的改进设计方法和处理措施,从而为此类机动平台干扰系统的顺利研制提供了一套行之有效的设计手段。伴随某工程的顺利研制,验证了它在工程设计中的有效性和使用价值,具有进一步推广应用的基础。

参考文献

[1]YUEN J H . Deep space telecommunications system engineering \[M\]. New York: Plenum Press, 1983.

[2]宋祖勋.机动平台系统电磁兼容性预测分析[D].西安:西北工业大学,1995.

[3]陈穷.电磁兼容性工程设计手册[M].北京:国防工业出版社,1993.

[4]刘学观,郭辉萍.微波技术与天线[M].西安:西安电子科技大学出版社,2001.

[5]宋祖勋,俞卞章,叶烽.无人机频率配置的兼容性研究[J].电波科学学报,2001,16(4):529533.

[6]HOMAIFAR A. Survey of EMI reduction techniques in swithchedmode power supplies \[C\]// VPEC Seminar. \[S.l.\]: \[s.n.\], 2001: 525532.

[7]韦锦松,汤恒正,陈世钢,等.军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求[M].北京:国防科工委军标出版社,1997.

[8]曲长云,王素英,郭仕恩,等.军用设备和分系统电磁发射和敏感度测量[M].北京:国防科工委军标出版社,1997.

第6篇:电磁发射技术范文

(中国电子科技集团公司第三十八研究所,安徽 合肥 230031)

【摘要】本文对系留气球的电磁兼容性试验进行了研究分析,根据测试曲线和故障现象,对各个设备进行超标现象分析和超标部位定位,再进行针对性的整改处理,以满足设备电磁兼容特性。试验结果表明,这些整改措施有效地解决了系留气球干扰超标和敏感的问题,提高了产品的电磁兼容性,对类似产品的电磁兼容性设计也具有一定的指导意义。

关键词 系留气球;电磁兼容;分析;整改

0引言

系留气球是一种较为特殊的浮空器,依靠充入内部的轻于空气的气体提供的升力将有效载荷带到一定高度的空中工作,实现既定的任务。系留气球是用缆索栓系固定的浮空器,借助于系留缆索、气动升力和剩余浮力,可以在空定范围内实现定高度、长时间驻留。作为空中平台,适合搭载各种通讯、干扰、侦察和探测等电子设备。系留气球系统平台包含电源分系统、测控通信分系统、压力调节分系统、动力分系统、环控分系统等。由于多种电子设备集中在一个相对较小的空间内,在提高设备集成度、降低体积与安装空间的同时,不可避免地带来了内部电子部件之间的电磁干扰问题,给设备的正常可靠工作带来潜在的影响。

为保证设备满足GJB151A-97《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》的要求,并在电磁环境中能够正常的工作,特别是提高系统在恶劣的电磁环境中保持良好的工作状态,就需对各类电子设备进行电磁兼容试验,对没有通过的试验项目就行分析、整改,以达到满足环境的需要。

根据在电磁兼容试验室对各个分系统进行的摸底试验结果,主要有CE102、CE107、CS114、RE102、RS103五个项目在个别分系统中出现了不同程度的超标或者敏感现象。根据测试曲线和故障现象,需要对各个设备进行超标现象分析和超标部位定位,再进行针对性的整改处理,以满足设备电磁兼容特性。

1电磁兼容方案设计

电子设备实现电磁兼容性,主要有两种措施,一是屏蔽,切断干扰源在空间的传播途径;二是将干扰信号滤除,抑制干扰源,切断线路传播途径以达到电磁兼容的目的。本方案中,主要采用切断线路传播途径技术,对干扰源信号、电源系统输入、输出端进行滤波处理,滤除电磁干扰。同时对机箱外壳、线缆处做屏蔽处理,降低设备通过空间缝隙辐射对其它设备造成影响,从而达到电磁兼容的目的。

2电磁兼容分析

根据设备组成框图以及测试情况对系统进行电磁兼容设计分析。

2.1电源线传导发射(CE102)超标现象分析

设备的传导骚扰发射超标,主要是设备电源线传导发射(设备产生的射频骚扰电压经过电源线传导出来)。由于设备电源入口没有添加电源滤波器,或者添加的电源滤波器在某一频段的插入损耗值未能满足电磁兼容性要求,骚扰经过电源线直接传导出来,导致电源线传导发射超标。

2.2电场辐射发射(RE102)超标现象分析

根据超标现象分析,辐射超标有两种可能:一种是设备外壳屏蔽性能不完善,比如连接器未与机壳有良好导电接触,设备机壳与盖板之间因为有缝隙而导致屏蔽不完善;另一种是由于电源线、其他信号线缆未进行滤波处理,或未对线缆进行良好的屏蔽,射频的电磁骚扰经电源线和其他信号线缆对外辐射发射,导致设备电磁兼容试验超标。

2.3电源线尖峰信号传导发射(CE107)超标现象分析

设备电源开关接通和断开瞬间产生的尖峰信号是造成CE107项超标的主要原因。需要采取抑制器件对开关瞬间尖峰进行吸收,使测试数据满足电磁兼容大纲要求。

2.4电场辐射敏感度(RS103)超标现象分析

在空间施加电场辐射干扰,干扰通过空间和线缆耦合两种方式进入设备内部,影响设备正常工作。

2.5电缆束注入传导敏感度(CS114)超标现象分析

经排查,发现设备网线未采取屏蔽处理,通过电流卡钳注入的干扰通过网线进入内部电路,影响敏感元器件的工作,从而使设备出现数据故障。

3电磁兼容整改

根据超标曲线,对各分系统进行一系列的整改措施。

3.1各单体电源线传导发射(CE102)的设计整改

在电源分配单元输入端增加相匹配电源滤波器,用来抑制电源线缆上10K-10M的传导骚扰发射。电源滤波器采用高性能可靠性器件,对入口电源部分进行处理。按照以往整改经验,可采用和后端设备相匹配的滤波电路对电源线上的干扰进行滤除,在宽的频率范围内有良好的共模、差模插入损耗。滤波器外形如图1所示:

3.2电源线尖峰信号传导发射(CE107)整改

根据测试发现,CE107超标主要因为空气开关(外加开关,本身不属于系统组成)闭合和断开瞬间本身就有很强的尖峰干扰,引起试验超标,针对此种情况,我们在系统前端添加电源滤波器(下转第52页)(上接第11页)对尖峰进行吸收的方式来降低尖峰干扰值,从而使测试开关瞬间电压值达到大纲规定值。

3.3电场辐射发射(RE102)的设计整改

使用近场探头来对超标点进行定位分析,测试方法如图2所示:

当设备处于全工作状态时,采用近场探头测试机柜各部位(包括线缆、按键、缝隙等),发现以下电磁泄漏点。

1)电源线泄露

在各分系统前端添加电源滤波器,特别注意电源滤波器后端到各分系统电缆的屏蔽处理。对导线进行屏蔽处理,减小导线的耦合干扰。直接避免输入线缆过长和未屏蔽而造成辐射超标。本次整改主要对线缆进行屏蔽处理,来防止空间与其他线缆之间的耦合。

2)信号线泄露

对于设备的信号线缆,按照定义分别在设备两端进行滤波处理,并对连接线缆使用屏蔽材料进行屏蔽处理。

经检查发现,设备信号线屏蔽层未与连接器插头360°接触,而是使用一根细导线进行连接,或者屏蔽层未与连接器插头接触,不能保证信号线的屏蔽连续性,造成信号线上的骚扰从屏蔽不连续处逸出。将屏蔽层与圆形连接器插头进行360°环接,屏蔽层尽量选择接触电阻小的材质。

3)射频头泄露

根据近场探头对射频头测试发现,射频头泄露比较严重。将50欧姆负载连接在射频头上,测试发现干扰消除,采用此种方法,防止干扰从射频头向外泄露。

4)缝隙处泄露

外壳缝隙处,接触面氧化导致导电性下降,对各接触面进行清洁,使接触面导电连续。

将圆形连接器下防水衬垫更换为导电衬垫,使圆形连接器与壳体导电接触良好。

3.4电场辐射敏感度(RS103)的设计整改

对于RE103超标,主要采取屏蔽的方式,来抑制空间干扰通过缝隙或线缆对内部电路的影响。

3.5电缆束注入传导敏感度(CS114)的设计整改

对设备信号线缆和网线进行屏蔽处理,抑制试验时干扰通过线缆对设备的影响。

4结束语

通过对系留气球上各个分系统或单体设备的电磁兼容性测试、分析、整改及再测试,在电磁兼容实验室按照国军标GJB151A-97《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》和试验大纲相关规定通过了电磁兼容要求的试验项目。

参考文献

[1]白同云.电磁兼容设计[M].2版.北京:北京邮电大学出版社,2011.

[2]郝晓冬,乔恩明.电源系统电磁兼容设计与应用[M].北京:中国电力出版社,2007.

第7篇:电磁发射技术范文

关键词:配电柜 避雷器 稳压器 发射机 供电系统

盘锦广播电视台调频发射机房,建立于上世纪80年代。从原有一台电子管发射机经过多次改进,现在已经发展为使用四台全固态发射机,由于新型发射机应用了计算机技术,发射机的抗浪涌和电磁干扰能力很弱,对电源设备质量要求很高。为了进一步搞好广播电视的优质安全播出,我台决定淘汰过去老式的补偿式调压器,对机房电源系统进行更新改造。着重从机房供电的稳压可靠、浪涌抑制、谐波及电磁干扰等方面加以推广和应用,今收到了事半功倍的效果。

1、设备组成

(1)配电柜一个(200A):是集中安装空开(开关)、仪表等设备的成套装置。起到计量和停、送电作用,最主要的是用来分配电能。每部发射机使用一个空开,当电路发生故障时有利于检修,也便于管理。优点:空间大,可分流各个空开,便于工作。

(2)避雷器:在进户线上并联一台国家电网提供的避雷器一台,来保护户外雷电的袭击造成对发射机的损害。

(3)稳压器:稳压器是机房电源系统的主体设备,我台经过考察选购一台sb—cd型稳压器,具有以下优点:1)提供可靠的工作电压。sb-cd型稳压器是采用电力电子技术,是对传统的补偿式大功率电子稳压器进行了升级换代的改造。其整机无机械、无碳刷、实现了无触点控制调压,具有稳定性好,使用寿命长,响应时间快,效率高以及三相分调等优点。该型稳压器采用进口器件组装的晶闸模块,工作稳定可靠,具有稳定范围宽、稳压精度高等特点。2)抑制雷电浪涌及电网瞬时过电压。新型发射机由于采用了微电子技术和计算机技术,因而设备的抗浪涌能力很弱,轻则造成停播事故,重则至使设备损坏。Sb-cd型稳压器加装了足够容量的雷电浪涌防护器。它采用新颖的mov(压敏电阻)矩阵式设计和独特的填砂灭弧结构,雷电流通过时不爆炸、不冒烟。每个mov前都装有一个快速熔断的热保护器,当某一组件出现故障不影响整个防护装置工作。3)滤除影响发射指标的高次谐波和电磁干扰。在机房中除安装发射机以外还要安装一些其它设备(如空调等),这些设备可能会产生一些搞次谐波或电磁干扰,窜入电源线后将对发射机的信噪比、失真度等指标造成一定影响,此设备加入了ht811型三相四线电源滤波器,以有效地滤除沿电源线传输的高次谐波和电磁干扰。

2、设计方案

调频发射机房共有四台发射机,其中三台发射机功率是3kw,一台是1kw。盘锦广播电视台的供电情况为:两路市电380伏供电,电压波动为正负百分之十左右,电源线中存在一定的电磁干扰,有时发生过雷击损坏发射设备事故。根据以上情况,我台的设计方案为四个方面:

(1)为四台发射机配备一台sbw5b—cd型广播电视专业稳压器,为发射设备提供稳定可靠的供电电源。稳压器容量选择50kva的。对于全固态发射机,其实际输入功率一般按发射功率的两倍来计算,四台发射机总输入功率为2x(3x3+1)=20kw。由于全固态发射机为非线性负载,需要考虑谐波影响和功率因数的问题,所以,稳压器容量应按负载功率的两倍计算稳压器额定容量。即:稳压器容量为:2x20=40kva稳压器补偿范围为正负20/100,稳压精度为正负3/100。

(2)由于机房地处多雷区,所以设计了三级雷电浪涌防护。第一级防护在380伏电源入户处安装一个避雷器,并联在三相电中。第二级在稳压器的电源进线端安装一台xn80型浪涌防护器,其最大放电电流为160ka/每相;第三级在发射机的电源端安装一台1457-41型浪涌防护器,其最大放电电流为60ka/每相。

(3)由于电源线中存在一定的电磁干扰,所以在稳压器的输出端安装了一台电源滤波器。

(4)调频发射机房户外两路供电厢,具有两路供电相互自动切换装置;在机房入户端的避雷器后端安装一台配电柜。为实现对每台发射机的电源分别控制,在稳压器中,为发射机分别配备了通断开关,可实现对每台发射机的电源通断控制。

3、方框图

4、设备的接地

发射设备接地:一是为了保证人身和设备的安全,而采取的一种用电措施。二是为了发射设备工作时有一个统一的电位参考点,防止外界电磁场的干扰和抑制设备内部向外辐射无用信号。接地装置将广播设备和其他设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下,从而避免人身触电和可能发生的停播事故。接地系统由接地体和接地线组成。直接与土壤接触的金属导体称为接地体。发射设备需接地点与接地体连接的金属导体称为接地线。

我们将一根50x50毫米尺寸的角钢垂直埋入地表面下1.5米处与接地线连接。这个深度以下,土壤电导率受季节影响变动较小,接地电阻稳定,且不易遭受外力破坏,从而保证人身和发射机播出安全。

第8篇:电磁发射技术范文

关键词:移动通信;基站;电磁辐射;环境影响;环保措施

前言

随着通信技术的快速发展,当前移动通信工具数量激增,手机成为人们日常工作和生活中必不可少通话工具。手机通信功能的实现是依靠电磁波来实现信息的传递,因此在人们享受移动通信便捷性的同时,也会担忧移动通信电磁辐射对身体健康的影响。但相较于手机对使用者所带来的辐射影响而言,移动通信基站的电磁辐射则是针对于周围环境,这使处于移动基站周围的小区居民对移动基站电磁辐射影响非常敏感。因此需要对移动通信基站电磁辐射环境影响进行分析,以此来有效的缓解人们对基站电磁辐射所带来的不安。

1电磁环境与电磁辐射

电磁环境即是由不同频率的电场、磁场所组成,将自然、人为、有源、无源、静态和动态的电磁现象都包括在内。在电磁环境中,由于变化的电场和磁场交替在空间内传播,这些通过空间传播的电磁能量称之为电磁辐射。在电磁辐射下会对装置、系统和设备等的性能带来不利影响,同时还会对有生命及无生命的物质带来一定的损害,从而造成电磁辐射污染现象发生。

2移动通信基站的电磁辐射

在移动通讯基站中,其主要由两部分组成,基站内很大一部分设备都属于室内部分,只有馈线、收发天线属于室外部分。室内部分中的各种设备在设计和制造过程中就采取有效的电磁屏蔽措施,这也使其不会对周围环境带来电磁辐射污染。但处于室外部分的馈线及天线在运行过程中,则会向周围环境中发射电磁波,从而造成周围环境空间内电磁辐射场增高。因此在确保基站周围环境电场强度要与国家标准要求相符。因此在基站选择备用电源时,尽可能选拔免维护的密封蓄电池组,避免发生漏液现象,使机房使用过程中不存在废水、废气对环境的污染问题。在当前移动通信基站运行过程中,其电磁辐射主要由三个方面产生:即发射机本身电磁泄漏、发射天线信号发射及高频电缆和接头处等。这其中无论是发射机还是发射天线抽导致的电磁辐射,由于基站建设高度较大,这也使其对地面所带来的辐射强度较小。对于高频电缆接头处通常都有着特殊的防护措施,因此基站电磁辐射对于地面的影响度不大。但对于部分建设在高楼楼顶的发射基站,其对居住在离楼顶较近处的居民所带来的危害不容忽视。

3电磁辐射和健康之间的关系分析

电磁辐射作为能量流,其所产生的电磁辐射污染现象会对人体健康带来较大的危害。在电磁波环境下,不同的电磁波波段会对人们产性不同的生物效应,从而使人们健康受到不同程度的损害。另外,由于人体自身也具有十分微弱的电磁场,一旦人体内部这个稳定、有序的磁场受到干扰后,则会损害人体的循环功能。因此长时间处于电磁辐射环境下人体各方面机能都会受到不同程度的损害,引发一些不良后果。可以说电磁辐射和人体健康之间具有十分紧密的关系,其为人们健康的带来的危害不容小觑。

4移动通信基站电磁辐射对环境产生的影响分析

在对移动通信基站电磁辐射对环境带来的影响研究过程中,发现具体的影响因素十分复杂,但在通过实践测量过程中发现:电磁暴露小区的电磁辐射强度明显高于对照小区,但平均值都在GB9175-88的一级安全范围内(10μw/cm2);安装铝合金防盗网具有良好的电磁场屏蔽作用;同时建有两个通信基站的小区,两者所产生的电磁辐射在某一区域范围可产生电磁场叠加现象,使辐射强度增加;个别与基站天线距离较近(小于20m)、窗户与基站天线处于同一水平位置和与基站天线主瓣方向一致的居室内,电磁辐射功率密度远远超出一级安全范围,可达到20.44μw/cm2,但也在GB9175-88的二级中间区容许范围内(40μw/cm2)。此外研究还发现,天线主瓣方向区域电磁辐射不一定较高,副瓣方向区域电磁辐射也不一定较低。这其实并没有与理论相违背,因为环境地形、地貌、建筑物钢筋水泥结构、空中架设的电线等等,都将对电磁波产生反射、绕射、折射、散射和吸收,从而使得电磁辐射强度的分布复杂化。

5移动通信基站电磁辐射对环境影响的环保措施

在日常移动通信基站运行过程中,其所发射的电磁波功率密度需要保持在国家规定标准限值范围内,同时采取必要的措施来有效的防范电磁辐射污染。对于在楼顶上建设基站的情况,在电磁辐射过程中,随着时空的延伸电磁辐射会出现衰减的情况,这也表明建设在楼顶的基站对楼顶的空间影响较大,对于周边建筑内的辐射相对较小。即设置在楼顶位置的基站,其电磁波辐射的最大值则会出现在楼顶,电磁波在传递过程中受建筑物阻挡和吸收,因此电磁波辐射也会随着楼层的降低不断衰减。但在具体基站建设过程中,需要注意天线主波瓣方向要避免居民楼,对于实在无法避开的情况,需要确保与居民楼之间水平距离保持在25米以上。同时还要适当增加天线的高度,并适当的减少天线下倾角,这样可以有效的降低基站电磁辐射的产生。在保证基站发射天线满足覆盖要求的同时,还要尽可能的做到降低天线发射功率。当基站建成运行后,还要加强对基站的监测工作,并对监测到的结果及时向公众进行公布,有效的消除公众的不安情绪,为基站的建设和运营商合法权益的保护奠定良好的基础。

6结束语

近年来移动通讯已全面普及,成为人们工作和生活中必不可少的重要工具。在使用移动通讯过程中,人们在享受其所带来便捷性的同时,也越来越意识到移动通信设备所带来的电磁辐射影响问题。但由于民众对于移动通讯电磁辐射影响方面的知识了解不多,这也使人们容易由此引发恐慌和不安。针对于这种情况下,媒体需要加大宣传教育的力度,通信企业要采取有效的防护措施,专业技术人员要加快新技术的研发,提高天线发射系统的标准,有效的减少电磁辐射对环境带来的不利影响,使公众能够科学合理的面对移动通信基站的电磁辐射。

参考文献

[1]吴石增.电磁波的生物效应与人体健康[J].中南民族大学学报(自然科学版),2010,29(1).

[2]胡冀,鲁怡杨,张华成,等.移动通信基站周围居民生活环境微波辐射水平的影响[J].卫生研究,2009,38(6).

第9篇:电磁发射技术范文

关键词:电磁兼容 可靠性 EMC 标准

中图分类号: O441 文献标识码: A 文章编号:

一、电磁干扰

电力系统,特别是发电厂与变电所,在正常和异常运行状态下都会产生或遭受到各种电磁干扰。例如高压电气设备的操作,低压交直流回路内电气设备的操作,短路故障等所产 生的瞬变过程,电气设备周围的静电场和磁场、雷电、电磁波辐射、人体与物体的静电放 电等。电能质量本质上也是一个电磁兼容问题,例如电压波动、电压突降和中断、电源频 率变化、谐波等都会对电气、电子设备的正常运行构成干扰。而电气、电子设备本身由于 其组成部分和局部电路的特性或者它们的工作信号也会形成干扰源,恶化电磁环境,影响 其它设备或系统的正常工作。 干扰能量可以通过多种途径从干扰源耦合到受干扰的没备或系统上,归纳起来可以分为 传导和辐射两大类。传导是指干扰源和受干扰设备间通过互连的导线、互感及静电电容等 而起的耦合作用;辐射则是指干扰源通过空间电磁波的作用对扰对象产生干扰。

二、电磁兼容的意义和内容

电磁兼容技术(Electromagnetic Compatibility 简称 EMC)是以解决实践中的电磁干扰 而出现并发展起来的一门新兴学科。从广义来说,电磁兼容要研究和解决的问题是电气、 电子设备及系统以及人类或动植物在一个共同的电磁环境中的共存问题。它既包括电气、 电子设备之问的相互干扰,也包括电磁环境对人和其他动植物的生理效应,核爆炸电磁脉 冲的影响等。对于电气和电子设备来说,电磁兼容是指设备或系统在规定的电磁环境下不因电磁干扰而降低工作性能,它们本身所发射的电磁能量也不影响其他设备或系统的正常工作,从而达到互不干扰,在共同的电磁环境下一起执行各自功能的共存状态。因此,电磁兼容包括抗干扰(设备或系统抵抗电磁干扰的能力)和电磁发射控制(设备或系统发射 的电磁能量的控制)两个方面。

三、电力系统自动化设备的电磁兼容试验。

电磁兼容试验是电磁兼容标准的核心内容。这里所说的电力系统自动化设备包括继电 保护、自动控制、远动以及相关的通信设备和系统。电磁兼容试验的目的和电磁兼容意义相对应, 电磁兼容试验包括电磁敏感性试验和电磁发射测试两个方面。 电磁兼容试验的目的是:(1)评定被试设备在经受规定严酷等级的电磁干扰时的抗干扰性能; (2)确认被试设备不会发出超过规定电平的传导或辐射干扰。

3.1电磁敏感性试验(抗干扰试验)

电磁敏感性试验(抗干扰试验)主要有低频扰动试验、传导性瞬变和高频干扰试验、磁场敏感度试验以及辐射电磁场干扰试验。其中低频扰动主要指的是设备的交流电源所受到的扰动,但有时也包括直流电源的扰动;而静电放电是指当两种介电常数不同的绝缘材料发生直接接触再分离时,特别是发生相互磨擦时,两者间会发生电荷的转换而带有各自不同的电荷。这种现象称为静电带电(或摩擦带电)。 在地毯上行走时,鞋底上会积累电荷。人穿化纤衣服,衣服间或衣服与座椅的摩擦也会造 成电荷的交换。因为人体是导电的,由于感应,在人体上就产生感应电荷。 人身或物体因摩擦带电而积累的电荷在释放时就发生静电放电。静电放电对设备的影响,有可能是带电人体对设备的直接接触放电,也可能是人对邻近物体或邻近物体之问的放电所引起。前者称直接放电,后者称问接放电

3.2发射试验的目的在于确认被试设备不会发射出超过规定电平的传导或辐射电 磁能量,以免影响其他设备的可靠工作。

由于电工与电子设备的迅速发展,电磁干扰的发射源和对电磁干扰敏感的设备激增,特别是应用微电子技术的设备已经渗透到各个领域,EMC 已成为制约设备与系统性能的重要 因素,普遍引起各国,尤其是工业发达国家的高度重视。EMC 指标已成为标志设备与系统 性能的主要方面,例如欧洲共同体 12 个国家已提议销售到欧共体的产品必须经过电磁兼容试验。因此有人说:产品的电磁兼容性是电子产品进入国际市场的通行证。 我国电力系统已大量采用了集成电路器件和微机构成的继电保护、自动装置和远动装置,这些装置在获取信息和传送信息的过程中,其触角伸向电力系统的各个角落,因而不可避免地要感受到外部电磁环境的影响。

在电力系统应用半导体技术的初期,曾频繁地出现过因一次系统操作而导致继电保护误动的情况,后来已得到解决。近年来随着微电子技术的广泛采用,运行中又逐渐遇到一些新的干扰问题。例如发电厂内强工频磁场干扰计算机监控系统使屏幕显示器的画面扭曲变形和抖动;发、变电站内使用步话机时引起继电保护误动或误发信号,或是使发电机调速器和励磁调节器的调节量大幅度摆动。这些问题已 引起各方面的重视。当然,还有许多影响继电保护与自动化装置运行可靠性的潜在干扰因素。目前在发达国家里已形成了一套完整的 EMC 工作体系,包括理论研究、测试、规范标准 及抗干扰技术等。我国电力系统以往虽进行了一些抗干扰研究工作,也制订了一些标准,但距现实需要和国际的差距仍很大。为了提高电力系统继电保护和自动化装置的可靠性, 确保自动化新技术的顺利发展,并适应工程招标和国际市场与国际合作的需要,亟需加强 EMC 的研究和技术管理工作。

在电力系统内要进行的 EMC 工作是多方面的,主要有: (1)电力系统电磁环境电平的测试和分析研究;(2)专业设备抗干扰措施及电磁兼容性设计研究; (3)专业设备电磁兼容性规范、标准的研究和建立;(4)电磁兼容性测试和模拟技术的研究 ;(5) EMC 试验设备和设施的建立 当前首要的工作是要制订专业设备的电磁兼容性规范、标准和建立相应的 EMC 试验设备 与设施。 通过对标准的执行贯彻, 进一步推动抗干扰措施和电磁兼容性设计的研究和发展, 从而进一步提高电力系统自动化装置与系统的工作可靠性。

参考文献: