无线通信系统电磁干扰测试方法探讨

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关键词：无线通信；电磁干扰；电磁兼容性

引言

无线通信系统在核电厂的应用是核电发展的趋势。无线通信系统应满足现场设备电磁兼容性，尤其是可在设有敏感设备区域的邻近使用。以确保该系统覆盖范围内的所有区域安全、可靠地使用，不影响核电厂其他设备与系统的正常运行。目前，行业内对无线通信系统设备电磁干扰测试方法并没有标准要求，因此研究无线通信系统在核电站内电磁干扰测试方法具有重大意义。HTR-PM无线通信系统无线局域网采用2.4G频段的Wifi网络实现无线移动通信，具有无线射频单元的设备包括室内基站和语音手持终端。测试应分为设备供货前实验室内模拟测试及现场实际使用测试。

1实验室内模拟测试

（1）测试配置边界包括受试设备壳体和2m暴露的互连线。受试设备无线手持终端前外壳的面为测试配置边界，无线接入点测试配置边界以受试设备（包括：无线接入点主机+天线）的受测天线边缘作为配置边界。对所有配置，天线应距测试配置边界的边缘1m。（2）LISN是电力系统中电磁兼容测试中的一项重要辅助设备。它可以隔离电波干扰，提供稳定的测试阻抗，并起到滤波的作用。（3）测试布置，确保EUT产生最大辐射发射的面朝向测量天线。对所有配置，天线应距测试边界的前缘1m。除1040mm拉杆天线外，天线应高于地面接地平板1200mm。确保天线任何部分据屏蔽室的壁面不小于1m，距顶板不小于0.5m。无线手持终端在实际应用场景中需要连接到无线网络中，此时需要无线接入点的支持，因此测试时需要将无线接入点部署在暗室内，无线手持终端应用场景主要包括两种状态：待机状态：无线手持终端连接无线网络且号码已经注册成功所处的状态，此时终端可以做主叫、被叫。拨号过程也属于此状态。通信状态：无线手持终端与其他终端保持通信（语音通话）时所处的状态，此时终端使用无线网络实现大量的数据传输。

1.1EMI辐射信号强度的计算

呈辐射状的电磁干扰（EMI）信号会从辐射源传播至某个接收单元。根本而言，这些信号的功率或者电压强度在“触及”敏感的电路时，取决于发送器的功率/天线增益以及辐射源和接收器之间的距离。在进行EMI评估时，会利用电场强度或者辐射功率密度参数。电场强度量化了辐射源干扰电压的大小。这种窄带或者宽带EMI信号测量单位为伏每米（V/m）。转换成dBμV/m：dBμV=20log(V)+120μV。

1.2测试结果

测试结果如表1所示。

2现场实际使用测试

本测试选择在仪控、电气敏感设备安装、调试期间，并且设备在线的情况下进行。在仪控、电气敏感设备附近使用无线通信业务，实时观察仪控、电气敏感设备的变化和反应，查看无线设备在使用过程中，是否对仪控、电气敏感等设备造成干扰。

2.1测试原则

测试过程，无线通信设备的部署、测试点、测试方法、功率设置等需遵循如下原则：（1）与实际应用一致性原则无线通信测试系统所测设备与将来部署设备的技术性能一致；无线通信测试系统是一套完整的系统，能够提供全部的通信功能；无线基站、终端功率等参数设置为将来部署提供参考；核电厂内电气设备在线，与生产时状态相同或相近；信号覆盖范围内的测试点（或测试路线）的选择符合生产时要求。（2）极限测试原则无线基站部署尽可能的接近电气敏感设备；测试过程，无线终端尽可能接近电气敏感设备；无线基站、无线手持终端最大功率测试。多种仪控、电气敏感设备测试（3）保证设备安全仪控、电气敏感设备有应急预案；列出不允许测试的重要仪控设备及区域。

2.2测试部署

由仪控、电气专业明确受测设备房间，受测设备所在房间已有无线AP，则无需重新部署AP，若受测设备所在房间没有无线AP，测试时需临时部署，临时部署AP通过临时部署网线直连就近的接入交换机或者通过延长就近的AP网线至测试房间方式实现。

2.3测试步骤

仪控、电气人员确认电气敏感设备初始状态；在部署点部署无线通信测试设备；通过网管调整无线基站的发射功率初始值为100mW（20dbm）；无线基站开机；无线终端开机；在每个干扰测试点进行如下操作：无线终端进行拨号；无线终端振铃；无线终端接听通话；无线终端之间进行通话；无线终端挂断通话；无线基站关机；所有无线通信测试设备关机。

2.4测试结果

所测仪控、电气敏感设备未显示有异常。

3结语

在核电厂中，无线通信的应用已经成为了一种必然的趋势。而要让无线通信发挥出应有的作用，就必须要注重无线通信的兼容性以及干扰。为了更好的测试HTR-PM无线通信系统电磁干扰。文中在介绍了HTR-PM无线通信系统的基础上，从实验室内模拟测试以及现场实际使用测试这两个方面分析了HTR-PM无线通信系电磁干扰。测试结果显示所测仪控、电气敏感设备未显示有异常。为了更好的发挥出无线通信系统的作用，在后期我们还将继续开展相关测试。

参考文献

[1]金光哲.浅谈无线通信电磁干扰与防治关键技术[J].中国新通信,2020,22(13):5.

[2]杨洪基.无线通信电磁干扰与防治技术的研究[J].电子元器件与信息技术,2020,4(06):73-74+83.

[3]尹义文.浅议无线通信电磁干扰与防治关键技术[J].信息通信,2020(01):162-163.

作者：闫俊芳 李颖 龙振海 张海明 马波 单位：中核能源科技有限公司