測試技術中的抗干擾技術

【摘 要】本文敘述了電子電器設備產生傳導干擾、輻射干擾的幾個主要因素：干擾源、干擾源傳輸通道、受干擾的測試儀器與設備。同時介紹了抑制干擾也需要從這幾個方面著手的方法。
【關鍵詞】傳導干擾、輻射干擾
電子技術的高速發展已讓世界進入了信息時代，電子技術的廣泛應用使得應用的電子、電氣設備也越來越多和越來越復雜，電磁環境越來越惡劣。大中功率的發射機對非相應通道的高靈敏度測試儀器設備構成了災難性的干擾，使得測試儀器設備系統不能正常工作、性能降低甚至損壞。
這種干擾源來自外部，是有損于網絡信號的一種電磁現象。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備，而此設備又以某種形式表示“響應”，并產生干擾的“效果”，例如示波器圖像失真、雜散信號粒子、圖像對比度差以及幾何圖形彎曲等等，這個作用過程和結果，即稱之電磁干擾效應。顯而易見，電磁干擾已是測試技術發展中必須跨越的巨大障礙。為了保障測試技術設備的正常工作，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手段，提高測試環境的抗干擾能力，電子實驗室的電磁測試環境進行合理的設計。
一、傳導干擾
這種干擾是沿著導體傳播的，諸如導線、傳輸線、電感和電容元件等均是傳導干擾的傳輸通道。
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。如電源開關接通的瞬間所產生的火花對一個敏感電路可能會產生干擾。一個帶信息的信號在其對應通道是有用的信號，如果它進入別的通道，雖帶信息都是無用信號，可對其它儀器造成干擾。所以說，任何一臺電子設備都可能成為一個干擾信號源。
傳導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備電路中產生相應的干擾電壓和電流。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備電路之間的傳輸路徑問題。
綜上所述，形成傳導干擾的原因是干擾源、傳輸通道、測試儀器儀表設備。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
儀器機殼內、電路板上的變壓器、線圈是產生強磁場的器件，在設計布置時應加以屏蔽或遠離接收電路，對網絡系統無作用的、且存在干擾的電源設備必須取消。
在電子儀器設備中的高頻放大、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干擾源，在設計布置時必須遠離。
2、傳輸通道的處理
在電子儀器設備的控制網絡中，必須將有干擾源的導線、元件或元件回線與連接接收網
絡的布線、接收器回線隔離開來；用粗的隔離線和隔離套來減少級間的電容耦合；在控制電
路中，使用的傳輸導線應盡量短，對高頻電路須特別注意這個問題，且應避免平行排列導線；
對于放大器的輸入與輸出導線，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；在同一機箱內的幾套獨立功能的控制板若共用一套電源，必須同時配置高頻及低頻旁
路退耦電容，以消除干擾。
3、測試儀器受干擾的處理
測試儀器系統的設備、器件、控制電路板在選用電子元器件時應基本不使用低電平的產
品部件，對技術指標的靈敏度只需保證其能穩定可靠工作即可。若接收電路對電磁場感應靈
敏，則可配置基本封閉型的屏蔽，取消那些在系統工作時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律傳播的一種干擾源，它與傳導干
擾的明顯區別在于前者是以導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條件：首先是有產生電磁波的源泉，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，其構造必須是開放式的，相關尺寸和電磁
波的波長必須是在同一等量級的。當然，無線電設備的天線是輻射電磁波有效的設備。另
外，如果導線、結構件、元器件若能滿足輻射條件，則能起著發射天線的作用，也就是說它
產生了天線效應。
1、解決輻射干擾的方法
如同解決傳導干擾的方法一樣，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。
怎樣減少發射類的儀器部件的輻射干擾對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，還可對儀器的天
線發射方向和極化方向進行改變，并在發射機的輸出端配置相應的濾波器，濾掉對接收機構
成干擾的頻率。
從通信技術角度講，傳輸通道的損耗越小越好，這樣對有用信號衰減小，使接收質量高。
但從接收器產生干擾來看，希望傳輸通道損耗能大些，將無用信號或者電磁輻射噪聲*損
耗掉，這似乎是矛盾的，當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。常規的方法是在輻射干擾源和接收器之間的通道
上設置屏蔽，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。
對于接收器設置的靈敏度同樣存在著上述矛盾，對于通信來說，自然是靈敏度越高越好，這樣接收的距離才能遠。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。常規采用抗輻射干擾是在接收機輸入端加濾波器，濾掉相應的干擾頻率。或改變天線的接收方向，使接收機和干擾源天線不同極化和天線不對著干擾源，以減少干擾，這和處理傳導干擾也有許多相似之處。
抗干擾是一門既有理論又有技術的綜合性科學，它涉及電磁干擾計算方法、無線電系統干擾檢測方法、電磁兼容的基本概念和原理、電磁干擾抑制技術等諸多方面的知識，本文只從實踐應用的角度作一簡單的敘述，文中若有不妥之處，敬請讀者賜教。