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同频干扰解决方案

大唐移动削减同频干扰解决方案

二○○九年五月

组网同频干扰产生

相同频率组网必然会带来同频干扰,根据干扰形成的原因,分为系统内干扰和系统外干扰。其中系统内干扰可能是由如下几点导致:邻区终端发射对基站接收的干

扰、邻区基站下行信号对终端接收的干扰、基站间干扰。

邻区终端发射对基站接收的干扰

邻区基站下行信号对终端接收的干扰

基站间干扰

由于频率资源有限,同频组网会导致系统内的同频干扰,干扰严重时可能会导致用户掉话。

网络规划针对组网城市无线环境特点,做好网络频率规划、码规划、邻区规划等,采用多种网络规划手段减少同频干扰发生概率。

物理层算法多小区联合检测等物理层算法的使用极大地降低了同频系统的干扰。自大唐移动在业内率先提出并使用以来,在持续创新下,多小区联合检测算法不断得到完善和优化。

RRM 算法

根据大唐移动承建一期、二期TD网络的经验,降低同频干扰的影响还包括优化的RRM算法,多种方法的结合使用可有效降低TD网络中同频干扰导致的呼叫失败。

同频干扰消减思路

提纲

削减同频干扰解决方案

物理层算法-多用户联合检测技术

RRM算法-FODCA技术

大唐移动多小区联合检测技术专利

大唐移动提出了多小区联合检测技术并申请专利:

?单小区内联合检测进行信道估计时仅仅考虑本小区内的用户,提升性能不大。

?多小区联合检测可以消除来自小区内和其他小区用户的干扰。

基站接收机综合考虑了接收到的多址干扰MAI和多径干扰ISI,在作了充分的信道估计的前提下,一步之内将所有用户的信号都分离开来,将有用信号提取出来,达到抗干扰的目的。

多小区联合检测现网应用效果

大唐移动多小区联合检测对同频干扰的抑制能力效果较好,由于同频干扰导致的掉话率低于其他厂家。

90 / 8

94 / 6.4

其他厂家2

93 / 1095 / 5其他厂家198 / 1.02100 / 0大唐移动15小区50%真实加载、单业

务呼叫质量路测-AMR

95 / 2.596 / 1.4其他厂家2

97 / 4 97 / 1其他厂家198 / 1.02100 / 1大唐移动75%模拟加载、单业务呼叫

质量路测-AMR

呼通率(%)/掉话率(%)呼通率(%)/掉话率(%)MMC

MOC

规模试验网5M 同频组网测试结果

提纲

削减同频干扰解决方案

物理层算法-多用户联合检测技术

RRM算法-FODCA技术

大唐移动最早提出FODCA 专利

内圆业务载波外圆覆盖载波

外圆覆盖载波

在TD-SCDMA 网络中,建议采用FODCA 技术进一步减小干扰,大唐移动在2006年已提出FODCA 专利。在TD-SCDMA 网络中,建议采用FODCA 技术进一步减小干扰,大唐移动在2006年已提出FODCA 专利。FODCA 算法基于AOA (来波方向角)或导频测量,利用频率软复用,通过在小区边界设置同频干扰隔离度来削减同频干扰。

内圆业务载波

内圆业务载波

外圆覆盖载波

同频干扰隔离度

基于AOA(来波方向角)的FODCA 策略

?楼宇室内分布:

?对处于同一干扰区域的终端,接入或信道调整到不同小区的不同载波上,降低同频干扰。

?室外分布:

?根据邻小区关系,为不同的区域设置不同的优先频点,降低同频干扰。

?室外分布

?室外分布Floor7-9

f1

f2f3cell3

Floor4-6

f1

f2f3cell2

Floor1-3

f1

f2f3

cell1

干扰带

干扰带

?楼宇室内分布?楼宇室内分布基于AOA 的FODCA 策略

为不同的区域设置不同的

优先频点,但室外小区覆盖实际上是很不规则,对全网实现频点资源区域划分相对困难。建议在部分区域使用,做为补充优化手段。

初始接入频率时隙选择

信道调整

防止乒乓切换?根据UE所在的区域来选择频率优先级列表, RRM需要维护UE所处位置的变量。

?时隙优先级需要参考SDCA排序结果。

RNC接收来自测量模块的周期同频/异频测量报告消息,根据报告判断UE位置是否发生改变,进行信道调整。

基于导频的FODCA策略

FODCA 设置防止乒乓切换定时器,降低小区

内频繁切换对系统性能的影响

室内室外异频

-室内采用F1-F3,室外采用F7-F9,原则上F4-F6根据实际情况合理设置。

采用N 频点小区方案

-频率规划基于主载频进行,频率规划简单,支持异频同频组网。

-网络可根据需要配置成单载波或多载波方式。

5MHz N频点小区频率规划方案

123

123

123123

123123

123

123123123

123

123123

123123123

123123123

123

123?业务信道频率复用系数为1?公共信道频率复用系数为3

频率规划方案

基于导频组网硬复用策略局限性

硬复用策略具有局限性:

?假设4个频率可用时,每个小区只

能配置2个载频,容量受限。

?使用频率硬复用的方式会严重降低

频谱利用率

频率资源分为4组:

?外圆采用频率硬复用,频率在频点足够时,根据频率复用因子的不同来区分不同层的覆盖,当外圆采用3频率复用,邻区干扰大大降低。

?内圆采用同频组网,通过根据用户位置形成事实的隔离带。内圆的信噪比由于用户位置分布靠近基站,C/I自然得到改善。对于HSDPA,内圆f4载波功率不必降低。

基于导频组网软复用策略

软复用策略的优势:

?频率使用率高,总体仍然是同频组

网,3个频率时即可实现软复用

频率资源分为3组:

?外圆采用频率软复用,小区外圆载波在邻区可用于内圆。

?内圆可以降低功率,减小对邻区外圆的干扰,保证邻区外圆频率的边缘性能。

S3/3/3配置(1)

F6

F4

F9

6

F5F6F85F4F5F74F9F4F63F8F6F52F7F5F41辅频点辅频点主频点分组3载波小区频率分组方案

?2个R4载波,1个HSDPA 载波?F4~6用于R4,F7~9用于HSDPA

?主载波频率复用分子为6,保证主载波的质量;?R4和HSDPA 载波分开,避免互相干扰;

?HSDPA 载波频率复用因子3,边缘速率有保证;?R4软复用。

S3/3/3配置(2)

?1个R4载波,2个HSDPA 载波?F4~6用于R4,F7~9用于HSDPA

F6

F7

F9

6

F5F9F85F4F8F74F9F7F63F8F9F52F7F8F41辅频点辅频点主频点分组3载波小区频率分组方案

?主载波频率复用分子为6,保证主载波的质量;?R4和HSDPA 载波分开,避免互相干扰;?R4载波频率复用因子3,边缘速率有保证;?HSDPA 软复用。

F5

F4

F6

F8

F7

F9

6

F4F6F5F7F9F85F6F5F4F9F8F74F8F7F9F5F4F63F7F9F8F4F6F52F9F8F7F6F5F41辅频点辅频点辅频点辅频点辅频点主频点分组6载波小区频率分组方案

S6/6/6配置

?主载波频率复用分子为6,保证主载波的质量。?R4和HSDPA 载波分开,避免互相干扰。?R4和HSDPA 可独立分别开启FODCA.

?3个R4载波,3个HSDPA 载波?F4~6用于R4,F7~9用于HSDPA

FODCA 开启显著降低呼损率

在CS12.2K话音状态时应用DCA策略的仿真结果

1.30

0.54

0.90

0.00

0.200.400.600.801.001.201.40策略1

策略2

策略3

掉话率

应用FODCA 后,掉话率有明显降低

策略1:不进行载波的调整策略2:基于AOA 的FODCA 策略3:基于导频的FODCA

仿真条件:

CS12.2k 话音,每小区流入话务量为50.5263erl ,呼损率为1.58%,对应通常的平均忙时呼损率要求

全向3载波网络结构,网络采用Wrap Around 模型,用户在19小区范围内均匀随机分布,小区半径500米

FODCA 开启显著提升H 业务质量

仿真条件:

?HSDPA 业务

?2个HSDPA 业务时隙?基于导频的FODCA

?干扰带判定门限Th=7dB

?8UE (8UE 均匀分布在干扰带)

左图为SIR 的CDF 分布图

?红线为HSDPA 同频组网

?蓝线为开启FODCA 的结果干扰带判定门限Th=3dB

开启FODCA 后,边缘用户吞吐量提升75%

开启FODCA 后SIR 值提升:?中心用户SIR 值提升约2dB

?边缘用户SIR 明显提升,SIR 中值由提升到约7dB

在PS业务时应用FODCA的仿真结果(边缘用户)

226.150

394.230

0.000

50.000100.000150.000200.000250.000300.000350.000400.000450.000HSDPA同频组网开启FODCA

吞吐量(kbps)

大唐移动RRM 整体架构

FODCA 只是DCA 算法的一种形式FODCA 只是大唐移动RRM 整体建构DCA 算法的一种方式。

切换HO :选择合适的小区

慢速动态信道分配SDCA :资源优先级管理

接纳控制AC :是否准入并选择合理资源链路控制RLS :链路级控制负荷控制LCC :整体负荷控制

RRM 算法

对消除干扰的作用

消除同频干扰RRM 综合解决方案

Text

Text

FODCA 只是DCA 算法的一种方式,通过其它多种方法的结合使用可以更加有效的降低同频干扰。

模拟量信号干扰分析及11种解决秘诀

模拟量信号干扰分析及11种解决秘诀 关键词:PLC 模拟量信号干扰 1、概述 随着科学技术的发展,PLC在工业控制中的应用越来越广泛。PLC控制系统的可靠性直接影响到工业企业的安全生产和经济运行,系统的抗干扰能力是关系到整个系统可靠运行的关键。自动化系统中所使用的各种类型PLC,有的是集中安装在控制室,有的是安装在生产现场和各种电机设备上,它们大多处在强电电路和强电设备所形成的恶劣电磁环境中。要提高PLC控制系统可靠性,设计人员只有预先了解各种干扰才能有效保证系统可靠运行。 2、电磁干扰源及对系统的干扰 影响PLC控制系统的干扰源于一般影响工业控制设备的干扰源一样,大都产生在电流或电压剧烈变化的部位,这些电荷剧烈移动的部位就是噪声源,即干扰源。 干扰类型通常按干扰产生的原因、噪声的干扰模式和噪声的波形性质的不同划分。其中:按噪声产生的原因不同,分为放电噪声、浪涌噪声、高频振荡噪声等;按噪声的波形、性质不同,分为持续噪声、偶发噪声等;按声音干扰模式不同,分为共模干扰和差模干扰。共模干扰和差模干扰是一种比较常用的分类方法。共模干扰是信号对地面的电位差,主要由电网串入、地电位差及空间电磁辐射在信号线上感应的共态(同方向)电压送加所形成。共模电压有时较大,特别是采用隔离性能差的电器供电室,变送器输出信号的共模电压普遍较高,有的可高达130V 以上。共模电压通过不对称电路可转换成差模电压,直接影响测控信号,造成元器件损坏(这就是一些系统I/O 模件损坏率较高的原因),这种共模干扰可为直流、亦可为交流。差模干扰是指用于信号两极间得干扰电压,主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换共模干扰所形成的电压,这种让直接叠加在信号上,直接影响测量与控制精度。 3、PLC 控制系统中电磁干扰的主要来源有哪些呢? (1) 来自空间的辐射干扰: 空间的辐射电磁场(EMI)主要是由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生的,通常称为辐射干扰,其分布极为复杂。若PLC 系统置于所射频场内,就回收到辐射干扰,其影响主要通过两条路径;一是直接对PLC 内部的辐射,由电路感应产生干扰;而是对PLC 通信内网络的辐射,由通信线路的感应引入干扰。辐射干扰与现场设备布置及设备所产生的电磁场大小,特别是频率有关,一般通过设置屏蔽电缆和PLC 局部屏蔽及高压泄放元件进行保护。 (2) 来自系统外引线的干扰: 主要通过电源和信号线引入,通常称为传导干扰。这种干扰在我国工业现场较严重。 (3)来自电源的干扰:

电磁干扰及其抑制方法的研究

弱电工程中电磁干扰及其抑制方法的研究 (葛洲坝通信工程有限公司方宏坤 151120) 【摘要】在弱电工程应用领域,强电与弱电交叉耦合,电磁干扰(EMI)错综复杂,严重影响弱电系统的稳定性和安全性。本文详细介绍了 EMI 产生的原因、分析EMI/RFI的特性,及其传输途径和危害,利用电磁理论和工程实践,分析并提出了一些在弱电工程领域行之有效的 EMI 抑制方法。 【关键词】弱电电磁干扰(EMI)射频干扰(RFI)干扰抑制 随着计算机技术,特别是网络技术的飞速发展,IT技术在弱电工程领域的广泛应用,IT设备日益精密、复杂,使得电子干扰问题日趋严峻。它可使系统的稳定性、可靠性降低,功能失效,甚至导致系统完瘫痪和设备损坏。特别是EMI/RFI(电磁干扰/射频干扰)问题,已成为近几年弱电工程领域的焦点。 1、电磁干扰分类和特性 生活中电磁干扰无处不在,其干好错综复杂。通常我们把电磁干扰主要划分为电磁干扰(EMI)、射频干扰(RFI)和电磁脉冲(EMP)三种,根据其来源可分为外界和内部两种,严格的说所有电子运行的元件均可看作干扰源。本文中所提EMI是对周围电磁环境有较强影响的干扰;RFI则从属于EMI;EMP 是一种瞬态现象,它可由系统内部原因(电压冲击、电源中断、电感负载转换等)或外部原因(闪电等)引起,能耦合到任何导线上,如电源线和通信电缆等,而与这些导线相连的电子系统可能受到瞬时严重干扰或使系统内的电子电路永久性损坏。图 1 给出了常见 EMI/RFI 的干扰源及其频率范围。

1.1 EMI特性分析 在电子系统设计中,应从三个方面来考虑电磁干扰问题:首先是电子系统产生和发射干扰的程度;其次是电子系统在强度为 1~10 V/m、距离为 3 米的电磁场中的抗扰特性;第三是电子系统内部的干扰问题。利用干扰三要素分析与EMI相关的问题需要把握EMI的五个关键因素,这五个关键因素是频率、幅度、时间、阻抗和距离。 在EMI分析中的另一个重要参数是电缆的尺寸、导线及护套,这是因为,当EMI成为关键因素时,电缆相当于天线或干扰的传输器,必须考虑其物理长度与屏蔽问题。 1.2 RFI特性分析 无线电发射源无处不在,如无线电台、移动通信、发电机、电动机、电锤等等。所有这些电子活动都会影响电子系统的性能。无论RFI的强度和位置如何,电子系统对RFI必须有一个最低的抗扰度。在通信、无线电工程中,抗扰度定义为设备承受每单位RFI功率强度的敏感度。从“干扰源—耦合途径—接收器”的观点出发,电场强度E 是发射功率、天线增益和距离的函数,即 E=5.5· P·G d 式中P为发送功率(mW/cm2),G为天线增益,d为电路或系统距干扰源的距离(m)。 由于模拟电路一般在高增益下运行,对RF场比数字电路更为敏感,因此,必须解决μV级和mV级信号的问题;对于数字电路,由于它具有较大的信号摆动和噪声容限,所以对RF场的抑制力更强。 1.3 干扰途径 任何干扰问题可分解为干扰源、干扰接收器和干扰的耦合途径三个方面,即所谓的干扰三要素。如表 2 所示。 表2 干扰源耦合途径干扰类型接收器 共地阻抗传导干扰 辐射场到互连电缆(共模)辐射干扰 微控制器辐射场到互连电缆(差模)辐射干扰 有源器件电缆间串扰(电容效应)感应干扰微控制器 静电放电电缆间串扰(电感效应)感应干扰通信接收器 通信发射机电缆间串扰(漏电导)传导干扰有源器件 电源电缆间串扰(场耦合)辐射干扰其他电子系统扰动电源线到机箱传导干扰 雷电辐射场到机箱辐射干扰

同频组网干扰的解决方案

第二章 LTE基本理论 2.1 LTE网络结构 2.1.1 网络实体和功能 整个TD-LTE系统由3部分组成:核心网(EPC, Evolved Packet Core )、接入网(eNodeB)、用户设备(UE)。 EPC分为三部分:MME (Mobility Management Entity, 负责信令处理部分)S-GW (Serving Gateway , 负责本地网络用户数据处理部分)、P-GW (PDN Gateway,负责用户数据包与其他网络的处理 ) 和接入网(也称E-UTRAN)由eNodeB构成 网络接口:S1接口:eNodeB与EPC ;X2接口:eNodeB之间;Uu接口:eNodeB 与UE。 网络架构由图2-1所示: 图2-1 网络架构 eNB功能:无线资源管理相关的功能,包括无线承载控制、接纳控制、连接移动性管理、上/下行动态资源分配/调度等;IP头压缩与用户数据流加密;UE

附着时的MME选择;提供到S-GW的用户面数据的路由;寻呼消息的调度与传输;系统广播信息的调度与传输;测量与测量报告的配置。 MME功能:寻呼消息分发,MME负责将寻呼消息按照一定的原则分发到相关的eNB;安全控制;空闲状态的移动性管理;EPC承载控制;非接入层信令的加密与完整性保护。 服务网关功能:终止由于寻呼原因产生的用户平面数据包;支持由于UE移动性产生的用户平面切换。 PDN网关功能:逐用户数据包的过滤和检查。 2.1.2 无线接口协议 无线接口是指终端和接入网质检费接口,简称Uu接口,通常我们称之为空中接口。无线接口协议主要分为三层两面,三层包括物理层、数据链路层、逻辑链路层,两面是指控制平面和用户平面。数据链路层被分为3层,包括媒体接入控制(MAC Medium Access Control)、无线链路控制(RLC Radio Link Control)和分组数据汇聚协议(PDCP Packet Data Convergence Protocol)3个子层。网元间控制面整体协议栈和网元间用户面整体协议栈分别如图2-2和图2-3所示: 图2-2 网元间控制面整体协议栈 图2-3 网元间用户面整体协议栈

干扰处理方法

技术支持 干扰的来源及影响方式 闭路电视监控系统中传输信号的类型主要有两类:一类是模拟视频信号,传输路径由摄象机到矩阵,从矩阵再到显示器或录象机;一类是数字信号包括矩阵与摄象机之间的控制信息传输,矩阵中计算机部分的数字信号。一般设备成为干扰源的可能性很小,因此干扰主要通过信号传输路径进入系统。闭路电视监控系统的信号传输路径是能通过视频电缆和传输控制信号的双绞线耦合进系统的干扰有:各种高频噪声比如大电感负载启停,地电位不等引入的工频干扰,平衡传输线路失衡使抑噪能力下降将共频干扰转成了差模干扰,传输线上阻抗不匹配造成信号的反射使信号传输质量下降,静电放电沿传输线进入设备造成接口芯片损伤或损坏。具体表现如下:由于阻抗不匹配造成的影响在视频图象上表现为重影。在信号传输线上会将在脉冲序列的前后沿形成震荡。震荡的存在使高低电平间的阈值差变小,当震荡的幅值再大或有其他干扰引入时就无法正确分辨出脉冲电平值,导致通信时间变长或通信中断。接地和屏蔽不好会导致传输线抑制外部电磁干扰能力的下降,体现在视频图象就是雪花噪点、网纹干扰以及横纹滚动等;在信号传输线上形成尖峰干扰,造成通信错误。平衡传输线路失衡也会在信号传输线上形成尖峰干扰。静电放电除了会造成设备损坏外,还会影响存储器内的数据,使设备出现些莫名其妙的错误。 抗干扰的方法 从干扰源的分析了解到并没有特别的干扰源,消除或者减少上述干扰的理论探讨也有许多,如何针对闭路电视监控工程解决干扰问题,很少有文献涉及,下面就闭路电视监控工种中常见的干扰及解决方法进行些探讨。 视频信号的干扰 视频信号的干扰在图象上表现为地花点和50HZ横纹滚动,对于雪花点干扰是由于传输线上信号衰减以及耦合了高频干扰所致,这种干扰比较容易消除,在摄象机与控制矩阵之间合理位置增加一个视频放大器,将信号的受噪比提高,或者改变视频电缆的路径避开高频干扰源,高频干扰的问题可基本上得到解决。较难解决的是50HZ横纹滚动及进一步加高频干扰的情况,比如电梯轿厢内摄象机的输出图象。为了抑制上述干扰,首先分析一 下造成上述问题的原因。 摄象机要求的供电电源一般有三种:直流12V、交流24V或220V,大多数工程应用中不从电梯轿厢的供电电源上取,而是另外布设供电电源给摄象机供电,摄象机输出图象经过一条软性的视频电缆从井道的上方

常见干扰问题怎么解决

常见干扰问题怎么解决 说起视频干扰,要讲一下视频监控信号传输的传统方式视频基带传输。所谓的视频基带传输是指视频信号不经过频率变换等任何处理由图像摄取端通过同轴电缆直接传输到监视端的传输方式,图像在传输时直接利用同轴电缆的0~6MHz来传输,非常容易受到干扰,使图像出现网纹、横纹和噪点影响监视效果。对于基带传输视频干扰,从干扰源角度分为交流声干扰和空间电磁波干扰,从干扰切入方式分为传导式干扰和辐射式干扰。下面分析一下常见视频干扰现象及其原因。 1、工频干扰 干扰现象:图像出现雪花噪点、网纹或很宽暗横带持续不断滚动。 干扰原因:此现象是当摄像端与监控设备端同时接地时,由于地电阻及电缆外皮电阻的存在,在两地之间电力系统各相负载不平衡或接地方式不同引起50Hz电位差,从而产生工频干扰所致。地电位使两接地端存在电压降,电压降加在屏蔽层两端并与大地(地电阻)构成回路产生地电流,地电流经过线缆屏蔽层形成干扰电压,地电流的部分谐波分量落入视频芯线,致使芯线与屏蔽层之间产生干扰电位,使干扰信号加入视频信号中对监控图像形成干扰。 2、空间电磁波干扰 干扰现象:图像出现较密的斜形网纹,严重时会淹没图像。 干扰原因:当监控电缆在空中架设时,空中电磁波干扰信号所产生的空间电场会作用于监控传输线路,使线路两端而产生相当大的电磁干扰电压,其频率约在200Hz~2.3MHz。由于电缆中电位差的存在,使电缆屏蔽层产生干扰电流,而一般情况下摄像端和监控设备端均为接地状态,这就使干扰电流通过线缆两端接地点与大地形成回路,导致终端负载产生干扰电压,干扰信号耦合进视频信号中,产生图像干扰情况。 3、低频干扰(20Hz-nKHz低频噪声干扰) 干扰现象:图像出现静止水平条纹。 现象原因:由于声音、数据等信号属于低频信号,其频带狭窄在传输时只用到20Hz~nKHZ,几乎采用任何种类的电缆都可以传输,一般只受交流声干扰。用于传输视频信号的同轴电缆,其屏蔽层抗干扰曲线特性表明干扰信号频率越高其屏蔽性能越好,对于诸如载波电话、有线电台等低频率信号干扰反而显得苍白无力。低频干扰信号同样会在传输线缆上产生干扰电压,从而影响图像质量。 4、高频干扰 干扰现象:图像出现雪花点或高亮点。 现象原因:虽然视频传输所用同轴电缆抗高频干扰要比抗低频干扰性能强,但是强高频干扰信号还会对

史上最全开关电源传导与辐射超标整改方案

目前,电子产品电磁兼容问题越来越受到人们的重视,尤其是世界上发达国家,已经形成了一套完整的电磁兼容体系,同时我国也正在建立电磁兼容体系,因此,实现产品的电磁兼容是进入国际市场的通行证。对于开关电源来说,由于开关管、整流管工作在大电流、高电压的条件下,对外界会产生很强的电磁干扰,因此开关电源的传导发射和电磁辐射发射相对其它产品来说更加难以实现电磁兼容,但如果我们对开关电源产生电磁干扰的原理了解清楚后,就不难找到合适的对策,将传导发射电平和辐射发射电平降到合适的水平,实现电磁兼容性设计。 开关电源电磁干扰的产生机理及其传播途径 功率开关器件的高额开关动作是导致开关电源产生电磁干扰(EMI)的主要原因。开关频率的提高一方面减小了电源的体积和重量,另一方面也导致了更为严重的EMI问题。开关电源工作时,其内部的电压和电流波形都是在非常短的时间内上升和下降的,因此,开关电源本身是一个噪声发生源。开关电源产生的干扰,按噪声干扰源种类来分,可分为尖峰干扰和谐波干扰两种;若按耦合通路来分,可分为传导干扰和辐射干扰两种。使电源产生的干扰不至于对电子系统和电网造成危害的根本办法是削弱噪声发生源,或者切断电源噪声和电子系统、电网之间的耦合途径。现在按噪声干扰源来分别说明: 1、二极管的反向恢复时间引起的干扰 交流输入电压经功率二极管整流桥变为正弦脉动电压,经电容平滑后变为直流,但电容电流的波形不是正弦波而是脉冲波。由电流波形可知,电流中含有高次谐波。大量电流谐波分量流入电网,造成对电网的谐波污染。另外,由于电流是脉冲波,使电源输入功率因数降低。 高频整流回路中的整流二极管正向导通时有较大的正向电流流过,在其受反偏电压而转向截止时,由于PN结中有较多的载流子积累,因而在载流子消失之前的一段时间里,电流会反向流动,致使载流子消失的反向恢复电流急剧减少而发生很大的电流变化(di/dt)。 2、开关管工作时产生的谐波干扰 功率开关管在导通时流过较大的脉冲电流。例如正激型、推挽型和桥式变换器的输入电流波形在阻性负载时近似为矩形波,其中含有丰富的高次谐波分量。当采用零电流、零电压开关时,这种谐波干扰将会很小。另外,功率开关管在截止期间,高频变压器绕组漏感引起的电流突变,也会产生尖峰干扰。 3、交流输入回路产生的干扰 无工频变压器的开关电源输入端整流管在反向恢复期间会引起高频衰减振荡产生干扰。开关电源产生的尖峰干扰和谐波干扰能量,通过开关电源的输入输出线传播出去而形成的干扰称之为传导干扰;而谐波和寄生振荡的能量,通过输入输出线传播时,都会在空间产生电场和磁场。这种通过电磁辐射产生的干扰称为辐射干扰。 4、其他原因

传感器的噪声及其抑制方法

传感器的噪声及其抑制方法 1 引言 传感器作为自控系统的前沿哨兵,犹如电子眼一般将被测信息接收并转换为有效的电信号,但同时,一些无用信号也搀杂在其中。这些无用信号我们统称为噪声。 应该说,噪声存在于任何电路之中,但它对传感器电路的影响却尤为突出。这是因为,传感器的输出阻抗一般都很高,使其输出信号衰减厉害,同时,传感器自容易被噪声信号淹没。因此,噪声的存在必定影响传感器的精度和分辨率,而传感器又是检测自控系统的首要环节,于是势必影响整个自控系统的性能。 由此,噪声的研究是传感器电路设计中必须考虑的重要环节,只有有效地抑制、减少噪声的影响才能有效利用传感器,才能提高系统的分辨率和精度。 但噪声的种类多,成因复杂,对传感器的干扰能力也有很大差异,于是抑制噪声的方法也不同。下面就传感器的噪声问题进行较全面的研究。 2 传感器的噪声分析及对策 传感器噪声的产生根源按噪声源分为内部噪声和外部噪声。 2.1 内部噪声——来自传感器件和电路元件的噪声 2.1.1 热噪声 热噪声的发生机理是,电阻中自由电子做不规则的热运动时产生电位差的起伏,它由温度引发且与之呈正比,由下面的奈奎斯特公式表示: 其中,Vn:噪声电压有效值;K:波耳兹曼常数(1.38×10-23J〃K-1);T:绝对温度(K);B:系统的频带宽度(Hz);R:噪声源阻值(Ω)。 噪声源包括传感器自身内阻,电路电阻元件等。 由公式(1)可见,热噪声由于来自器件自身,从而无法根本消除,宜尽可能选择阻值较小的

电阻。 同时,热噪声与频率大小无关,但与频带宽成正比,即,对应不同的频率有均匀功率分布,故,也称白噪声。因此,选择窄频带的放大器和相敏检出器可有效降低噪声。 2.1.2 放大器的噪声 2.1.3 散粒噪声 散粒噪声的噪声源为晶体管,其机理是由到达电极的带电粒子的波动引起电流的波动形成的。噪声电流In与到达电极的电流Ic及频带宽度B成正比,可表示为: 由此可见,使用双极型晶体管的前置放大器来放大传感器的输出信号的场合,选Ic取值尽可能小。同时,也可选择窄频带的放大器降低散粒噪声电流。 2.1.4 1/f噪声 1/f噪声和热噪声是传感器内部的主要噪声源,但其产生机理目前还有争议,一般认为它是一种体噪声,而不是表面效应,源于晶格散射引起。在晶体管的P-N附近是电子-空穴再复合的不规则性产生的噪声,该噪声的功率分布与频率成反比,并由此而得名。其噪声电压表示为: Hooge还在1969年提出了一个解释1/f噪声的经验公式: 式中,SRH和SVH为相应于电阻起伏和电压起伏的功率噪声密度,V为加在R上的偏压,N 为总的自由载流子数,α叫Hooge因子,是一个与器件尺寸无关的常数,它是一个判断材料性能的重要参数。 对于矩形电阻,总的自由载流子数N=PLWH,其中,P为载流子浓度,L、W、H为电阻的长、宽、厚。

产生的干扰及解决方案

变频器产生的干扰及解决方案 一、前言 采用变频器驱动的电动机系统因其节能效果明显、调节方便、维护简单、网络化等优点而被越来越多的应用。但是,由于变频器特殊的工作方式带来的干扰越来越不容忽视。变频器干扰主要有:一是变频器中普遍使用了晶闸管或者整流二极管等非线性整流器件,其产生的谐波对电网将产生传导干扰,引起电网电压畸变(电压畸变率用THDv表示,变频器产生谐波引起的THDv在10~40%左右),影响电网的供电质量;二是变频器的输出部分一般采用的是IGBT等开关器件,在输出能量的同时将在输出线上产生较强的电磁辐射干扰,影响周边电器的正常工作。 二、谐波和电磁辐射对电网及其它系统的危害 1.谐波使电网中的电器元件产生了附加的谐波损耗,降低了输变电及用电设备的效率。 2.谐波可以通过电网传导到其它的用电器,影响了许多电气设备的正常运行,比如谐波会使变压器产生机械振动,使其局部过热,绝缘老化,寿命缩短,以至于损坏;还有传导来的谐波会干扰电器设备内部软件或硬件的正常运转。 3.谐波会引起电网中局部的串联或并联谐振,从而使谐波放大。 4.谐波或电磁辐射干扰会导致继电器保护装置的误动作,使电气仪表计量不准确,甚至无法正常工作。 5.电磁辐射干扰使经过变频器输出导线附近的控制信号、检测信号等弱电信号受到干扰,严重时使系统无法得到正确的检测信号,或使控制系统紊乱。 一般来讲,变频器对电网容量大的系统影响不十分明显,这也就是谐波不被大多数用户重视的原因。但对系统容量小的系统,谐波产生的干扰就不能忽视。 三、有关谐波的国际及国家标准 现行的有关标准主要有:国际标准IEC61000-2-2,IEC61000-2-4,欧洲标准 EN61000-3-2,EN61000-3-12,国际电工学会的建议标准IEEE519-1992,中国国家标准 GB/T14549-93《电能质量共用电网谐波》。下面分别做简要介绍: 1.国际标准 IEC61000-2-2标准适用于公用电网,IEC61000-2-4标准适用于厂级电网,这两个标准规定了不给电网造成损害所允许的谐波程度,它们规定了最大允许的电压畸变率THDv. IEC61000-2-2标准规定了电网公共接入点处的各次谐波电压含有的THDv约为8%. IEC61000-2-4标准分三级。第一类对谐波敏感场合(如计算机、实验室等)THDv为5%;第二类针对电网公共接入点和一部分厂内接入点THDv为8%;第三类主要针对厂内接入点THDv为10%. 以上两个标准还规定了电器设备所允许产生谐波电流的幅值,前者主要针对16A以下,后者主要针对16A到64A.

解决EMI之传导干扰地八大绝招

电磁干扰EMI中电子设备产生的干扰信号是通过导线或公共电源线进行传输,互相产生干扰称为传导干扰。传导干扰给不少电子工程师带来困惑,如何解决传导干扰?找对方法,你会发现,传导干扰其实很容易解决,只要增加电源输入电路中EMC滤波器的节数,并适当调整每节滤波器的参数,基本上都能满足要求,第七届电路保护与电磁兼容研讨会主办方总结八大对策,以解决对付传导干扰难题。 对策一:尽量减少每个回路的有效面积 图1 传导干扰分差模干扰DI和共模干扰CI两种。先来看看传导干扰是怎么产生的。如图1所示,回路电流产生传导干扰。这里面有好几个回路电流,我们可以把每个回路都看成是一个感应线圈,或变压器线圈的初、次级,当某个回路中有电流流过时,另外一个回路中就会产生感应电动势,从而产生干扰。减少干扰的最有效方法就是尽量减少每个回路的有效面积。 对策二:屏蔽、减小各电流回路面积及带电导体的面积和长度

如图2 所示,e1、e2、e3、e4为磁场对回路感应产生的差模干扰信号;e5、e6、e7、e8为磁场对地回路感应产生的共模干扰信号。共模信号的一端是整个线路板,另一端是大地。线路板中的公共端不能算为接地,不要把公共端与外壳相接,除非机壳接大地,否则,公共端与外壳相接,会增大辐射天线的有效面积,共模辐射干扰更严重。降低辐射干扰的方法,一个是屏蔽,另一个是减小各个电流回路的面积(磁场干扰),和带电导体的面积及长度(电场干扰)。 对策三:对变压器进行磁屏蔽、尽量减少每个电流回路的有效面积

如图3所示,在所有电磁感应干扰之中,变压器漏感产生的干扰是最严重的。如果把变压器的漏感看成是变压器感应线圈的初级,则其它回路都可以看成是变压器的次级,因此,在变压器周围的回路中,都会被感应产生干扰信号。减少干扰的方法,一方面是对变压器进行磁屏蔽,另一方面是尽量减少每个电流回路的有效面积。 对策四:用铜箔对变压器进行屏蔽 如图4所示,对变压器屏蔽,主要是减小变压器漏感磁通对周围电路产生电磁感应干扰,以及对外产生电磁辐射干扰。从原理上来说,非导磁材料对漏磁通是起不到直接屏蔽作用的,但铜箔是良导体,交变漏磁通穿过铜箔的时候会产生涡流,而涡流产生的磁场方向正好与漏磁通的方向相反,部分漏磁通就可以被抵消,因此,铜箔对磁通也可以起到很好的屏蔽作用。 对策五:采用双线传输和阻抗匹配

信号抗干扰解决办法

信号抗干扰解决办法 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

解决现场的信号干扰问题 时间:2010-04-24 22:30来源:作者:点击: 17次 生产过程监视和控制中要用到多种自动化仪表、计算机及相应执行机构,过程中的信号既有微弱到毫伏级的小信号,又有数十伏的大信号,而且还有高达数千伏、数百安培的信号要处理。从频率上讲,有直流低频范围的,也有高频/脉冲尖峰。设备、仪表间互扰成为系统调试中必须要解决的问题。除了电磁屏蔽之外,解决各种设备、仪表的“地”,也即信号参考点的电位差,将成为重要课题。因为不同设备、仪表的信号要互传互送,那就存在信号参考点问题。换句话说,要使信号完整传送,理想化的情况是所有设备、仪表中的信号有一个共同的参考点,也即共有一个“地”。进一步讲,所有设备、仪表的信号的参考点之间电位为“零”。但是在实际环境中,这一点几乎是不可及的,这里面除了各个设备、仪表“地”之间连线电阻产生的电压降之外,尚有各种设备、仪表在不同环境受到干扰不同,以及导线接点经受风吹雨淋,导致接点质量下降等诸多因素。致使各个“地”之间有差别。以示意图一为例. 图一 PLC与外接仪表示意图 图一中标明有两个现场设备仪表向PLC传送信号以及PLC向两台现场设备仪表发出信号。假定传送的均为0-10VDC信号。理想情况,PLC及两个现场设备“地”电位完全相等。传送过程中又没有干扰,这样从PLC输入来看,接收正确。但正如前所述,两个现场设备通常有“地”电位差,举例来讲,1#设备“地”与PLC“地”同电位,2#设备比它们的“地”电位高,这样1#设备给PLC的信号为0-10V,而2#设备给PLC的为误差就产生了,同时1#,2#设备的“地”线在PLC汇合联接。将电压施加在PLC地线条上,有可能损坏PLC局部“地”线,同时在显示错误数据,由此引起的问题在现场调试中屡有出现。例如某大型建材公司的生产线调试中,使用美国AB-PLC接国内某厂家手操器。AB-PLC的数据采集板有每八个通道,八个通道共用一个12位A/D,经过变换

抗干扰处理方法(1)

PLC抗干扰处理办法 一、模拟量抗干扰处理办法 1.1、模拟量类型: 1.1.1模拟量输入类型(可根据客户需求定制) 1.1.2 模拟量输出类型 1.2模拟量输入抗干扰处理办法 1.2.1热电偶 特点: 1.测温范围广: 2.K型:抗氧化性能强,宜在氧化性、惰性气氛中连续使用,长期使用温度1000℃,短期1200℃。 3.E型:在常用热电偶中,其热电动势最大,即灵敏度最高。宜在氧化性、惰性气氛中连续使用 4.J型:既可用于氧化性气氛(使用温度上限750℃),也可用于还原性气氛(使用温度上限950℃),并且耐H2及CO气体腐蚀,多用于炼油及化工; 5.S型:抗氧化性能强,宜在氧化性、惰性气氛中连续使用,长期使用温度1400℃,短期

1600℃。在所有热电偶中,S分度号的精确度等级最高,通常用作标准热电偶; 注意: 1.热电偶不能和强电放在一个线槽内 2.使用隔离型热电偶(信号线与屏蔽线分开的热电偶) 处理方法: 1.检测冷端温度,冷端(查看冷端寄存器)与室温(环境温度)是否一致,如有偏差,现将冷端修正准确; 1.冷端温度温度正常时,将EK热电偶放在外部,不接其他负载,且不能与强电放在一个线槽时检测温度(AD模拟量对应寄存器) 2.将机壳接地,EK模拟量的线上加锡箔纸,并与其它干扰源隔开 3.加104瓷片电容、磁环做防干扰处理 4.开关量信号和模拟量信号分开走,模拟信号最好采用单独屏蔽线 5.集成电路或晶体管设备的输入输出信号线,必须使用屏蔽电缆,在输入输出侧悬空,而在控制器侧接地。 6.信号线缆要远离强干扰源,如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备。 7.交流输入输出信号与直流输入输出信号应分别使用各自的电缆,并按传输信号种类分层敷设 8.采用隔离器,把信号源与PLC隔离开,通过隔离器在把信号输入到PLC。 9.采用隔离变送器,将温度信号通过隔离变送器转换成电压信号或电流信号在送入到PLC。 1.2.2 PT100 特点: 1.测温范围:-99.9~499.9℃,线距越长线损越大 注意: 1.三线制PT100需要并成两线制接线,AD端接信号线,其余两根接在GND端 2.线距1.5m左右,若测温距离长需使用特殊的延长线(线损小) 3.滤波,(1)电容滤波:如果串模干扰频率比被测信号频率高,则采用输入低同滤波器来抑制高频串模干扰,(这里我们可以采用一个47UF\16V的电解电容来处理)(2)数字滤波:PLC内部有特需寄存器,可以改变数值的大小来确定温度采集的频率。 4.采用双绞线作为信号线:串模干扰和被测信号的频率相当,这时很难用滤波的方法消除,此时可在信号源到PLC之间选用带屏蔽层的双绞线作为信号电缆,并确保接地正确可靠。采用双绞线作为信号线的目的是减少电磁干扰,双绞线能使各个小环路的感应电势相互抵消。 5.信号线缆要远离强干扰源,如电焊机、大功率硅整流装置和大型动力设备。 6.交流输入输出信号与直流输入输出信号应分别使用各自的电缆,并按传输信号种类分层敷设 7,采用隔离器,把信号源与PLC隔离开,通过隔离器在把信号输入到PLC。 8,采用隔离变送器,将温度信号通过隔离变送器转换成电压信号或电流信号在送入到PLC 1.2.3 NTC10K/50K/100K

信号抗干扰解决办法

解决现场的信号干扰问题 时间:2010-04-24 22:30来源:作者:点击: 17次 生产过程监视和控制中要用到多种自动化仪表、计算机及相应执行机构,过程中的信号既有微弱到毫伏级的小信号,又有数十伏的大信号,而且还有高达数千伏、数百安培的信号要处理。从频率上讲,有直流低频范围的,也有高频/脉冲尖峰。设备、仪表间互扰成为系统调试中必须要解决的问题。除了电磁屏蔽之外,解决各种设备、仪表的“地”,也即信号参考点的电位差,将成为重要课题。因为不同设备、仪表的信号要互传互送,那就存在信号参考点问题。换句话说,要使信号完整传送,理想化的情况是所有设备、仪表中的信号有一个共同的参考点,也即共有一个“地”。进一步讲,所有设备、仪表的信号的参考点之间电位为“零”。但是在实际环境中,这一点几乎是不可及的,这里面除了各个设备、仪表“地”之间连线电阻产生的电压降之外,尚有各种设备、仪表在不同环境受到干扰不同,以及导线接点经受风吹雨淋,导致接点质量下降等诸多因素。致使各个“地”之间有差别。以示意图一为例.

图一PLC与外接仪表示意图 图一中标明有两个现场设备仪表向PLC传送信号以及PLC向两台现场设备仪表发出信号。假定传送的均为0-10VDC信号。理想情况,PLC及两个现场设备“地”电位完全相等。传送过程中又没有干扰,这样从PLC输入来看,接收正确。但正如前所述,两个现场设备通常有“地”电位差,举例来讲,1#设备“地”与PLC“地”同电位,2#设备比它们的“地”电位高0.1V,这样1#设备给PLC的信号为0-10V,而2#设备给PLC的为0.1V-10.1V,误差就产生了,同时1#,2#设备的“地”线在PLC汇合联接。将0.1V电压施加在PLC地线条上,有可能损坏PLC局部“地”线,同时在显示错误数据,由此引起的问题在现场调试中屡有出现。例如某大型建材公司的生产线调试中,使用美国AB-PLC接国内某厂家手操器。AB-PLC的数据采集板有每八个通道,八个通道共用一个12位A/D,经过变换后,由12个光耦实现与主机隔离。它的八个通道输入之间并没有隔离,致使八个通道输入信号每个单独接入采集板均正常,接入两个或多于两个外部信号时,显示数字乱跳,故障无法排除。又如航天某部门测试发动机各点温度,使用K型偶作为传感器,同上述相似,仅测试一点一切正常,但是向主机接入两点或两点以上温度时,显示的温度明显错误。这两种情况在接入隔离器后,均正常。隔离器之所以能起到这个作用,就是它具有使输入/输出在电气上完全隔离的特点。换句话讲,输入/输出之间没有共同“地”,外来信号不管是0-10V,或带着+10V干扰的10V-20V经隔离后均为0-10V,也即隔离后新建立的PLC“地”与外部设备、仪表“地”没关系。正是由于这个原因,也实现输入到PLC主机

如何消除变频器对PLC模拟量的干扰

如何消除变频器对PLC模拟量的干扰 在控制系统中,使用PLC的模拟量控制多台变频器,由于变频器本身产生强干扰信号的特性和模拟量抗干扰能力不与数字量抗干扰能力强的特性;因此为了最大程度的消除变频器对模拟量的干扰,在布线和接地等方面就需要采取更加严密的措施。 一.关于布线 1.信号线与动力线必须分开走线 使用模拟量信号进行远程控制变频器时,为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰,请将控制变频器的信号线与强电回路(主回路及顺控回路)分开走线。距离应在30cm 以上。即使在控制柜内,同样要保持这样的接线规范。该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。 2.信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部 由于水系统的两台富士变频器离控制柜较远分别为30m和20m,因此连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内,极易受到变频器和外部设备的干扰;同时由于变频器无内置的电抗器,所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰,因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处,以保证信号线与动力线的彻底分开。 3.模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线,电线规格为0.5~2mm2。在接线时一定 要注意,电缆剥线要尽可能的短(5-7mm左右),同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来,以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。 4.为了提高接线的简易性和可靠性,推荐信号线上使用压线棒端子。 5.如无使用压线端子,接线时请注意。 二.关于接地 1.变频器的接地应该与PLC控制回路单独接地,在不能够保证单独接地的情况下,为了减少变频器对控制器的干扰,控制回路接地可以浮空,但变频器一定要保证可靠接地。在控制系统中建议将模拟量信号线的屏蔽线两端都浮空,同时由于在机组上PLC与变频器共用一个大地,因此建议在可能的情况下,将PLC单独接地或者将PLC与机组地绝缘开来。 2.变频器的接地 ·400V级:C种接地(接地电阻10Ω以下)。 ·接地线切勿与焊机及动力设备共用。 ·接地线请按照电气设备技术基准所规定的导线线径规格。 如35KW的变频器接地线线径推荐为22mm2,87KW的接地线线径推荐为50mm2。 ·接地线在可能范围内尽量短。由于变频器产生漏电流,与接地点距离太远则接地端子的电位不安定。 ·使用两台以上变频器的场合,请勿将接地线形成回路。

LTE与GSM1800间的干扰处理方案

LTE与GSM共天馈杂散干扰处理分析报告 1.杂散干扰理论分析 1.1系统内干扰与系统间干扰 按照干扰产生的起因可以将干扰分为系统内干扰和系统间干扰。 系统内干扰的产生:系统内干扰通常为同频干扰。由于数字技术相对于模拟技术的抗干扰能力较强,可以实现同频组网。比如,TD-SCDMA 系统中,同一个小区内的不同用户使用的是相同的频率资源,它们之间是通过正交码字来进行区分的。TD-LTE 系统中,虽然同一个小区内不同用户不能使用相同频率资源(多用户MIMO 除外),但相邻小区可以使用相同的频率资源。这些在同一系统内使用相同频率资源的设备间将会产生干扰,也称为系统内干扰。 系统间干扰的产生:系统间干扰通常为异频干扰。世上没有完美的无线电发射机和接收机。科学理论表明理想滤波器是不可实现的,也就是说无法将信号严格束缚在指定的工作频率内。因此,发射机在指定信道发射的同时将泄漏部分功率到其他频率,接收机在指定信道接收时也会收到其他频率上的功率,也就产生了系统间干扰。系统间干扰可以分为阻塞干扰、杂散干扰、谐波干扰和互调干扰等类型,产生上述干扰的主要因素包括频率因素、设备因素和工程因素。 1.2杂散干扰产生原因及影响 由于发射机中的功放、混频器和滤波器等非线性器件在工作频带以外很宽的范围内产生辐射信号分量,包括热噪声、谐波、寄生辐射、频率转换产物和

互调产物等落入受害系统接收频段内,导致受害接收机的底噪抬升,造成灵敏度损失,称之为杂散干扰。 图1-1 杂散干扰示意图 当前深圳LTE-F频段受到杂散干扰,主要是由于LTE与DCS1800共站尤其是共天馈时,隔离度不够时产生杂散干扰。典型特征为前50RB底噪抬升,后50RB底噪正常,如下图,Cell1,cell2杂散干扰。 图 1-2 杂散干扰NI曲线 下面是RRU日志分析中的杂散图形,DCS1800杂散干扰,1880MHZ处受到DCS1800高端频点的杂散信号。

如何消除变频器对模拟量的干扰

如何消除变频器对模拟量的干扰 在控制系统中,使用PLC的模拟量控制多台变频器,由于变频器本身产生强干扰信号的特性和模拟量抗干扰能力不与数字量抗干扰能力强的特性;因此为了最大程度的消除变频器对模拟量的干扰,在布线和接地等方面就需要采取更加严密的措施。 一.关于布线 1.信号线与动力线必须分开走线 使用模拟量信号进行远程控制变频器时,为了减少模拟量受来自变频器和其它设备的干扰,请将控制变频器的信号线与强电回路(主回路及顺控回路)分开走线。距离应在30cm 以上。即使在控制柜内,同样要保持这样的接线规范。该信号与变频器之间的控制回路线最长不得超过50m。 2.信号线与动力线必须分别放置在不同的金属管道或者金属软管内部 由于水系统的两台富士变频器离控制柜较远分别为30m 和20m,因此连接PLC和变频器的信号线如果不放置在金属管道内,极易受到变频器和外部设备的干扰;同时由于变频器无内置的电抗器,所以变频器的输入和输出级动力线对外部会产生极强的干扰,因此放置信号线的金属管或金属软管一直要延伸到变频器的控制端子处,以保证信号线与动力线的彻底分开。

3.模拟量控制信号线应使用双股绞合屏蔽线,电线规格为0.5~2mm2。在接线时一定要注意,电缆剥线要尽可能的短(5-7mm左右),同时对剥线以后的屏蔽层要用绝缘胶布包起来,以防止屏蔽线与其它设备接触引入干扰。 4.为了提高接线的简易性和可靠性,推荐信号线上使用压线棒端子。 二.关于接地 1.变频器的接地应该与PLC控制回路单独接地,在不能够保证单独接地的情况下,为了减少变频器对控制器的干扰,控制回路接地可以浮空,但变频器一定要保证可靠接地。在控制系统中建议将模拟量信号线的屏蔽线两端都浮空,同时由于在机组上PLC与变频器共用一个大地,因此建议在可能的情况下,将PLC单独接地或者将PLC与机组地绝缘开来。2.变频器的接地 ·400V级:C种接地(接地电阻10Ω以下)。 ·接地线切勿与焊机及动力设备共用。 ·接地线请按照电气设备技术基准所规定的导线线径规格。 如35KW的变频器接地线线径推荐为22mm2,87KW的接地线线径推荐为50mm2。 ·接地线在可能范围内尽量短。由于变频器产生漏电流,与接地点距离太远则接地端子的电位不安定。

汽车电子电器电磁干扰的产生及解决方案

汽车电子电器电磁干扰的产生及解决方案 随着电子技术的飞速发展,越来越多的电器设备应用到汽车上,提升了汽车的整体性能,但同时也带来了一个新的问题,由于采用大量电子设备而产生的电磁干扰。针对汽车电子电器电磁干扰的产生及解决方案这一问题,本文系统分析了汽车内部的点火系统、电机、电源、线路以及静电等引起的电磁干扰,并提出一些措施来防止电磁干扰。 只要是带电的物体都会对周围产生辐射或受到其它磁场辐射的作用,那么对于应用大量电子设备的车辆而言,电磁辐射干扰对于车辆电气系统的正常运行就会带来很大的影响。随着汽车工业日新月异的发展和汽车电子电器设备的大量应用,汽车电磁干扰的特点及其产生的影响也有了巨大的变化。本文就汽车电子电器电磁干扰的产生及解决方案进行探讨。 1 汽车电器电磁干扰概念及分类: 1.1汽车电器电磁干扰:是指任何能中断、阻碍、降低或限制汽车电气、电子设备有效性能的电磁能量,对有用电磁信号的接收产生不良影响,导致设备、传输信道和系统性能劣化的电磁骚扰。根据电磁干扰所产生的特点,将干扰源、传播途径和敏感设备称为电磁干扰三要素,在汽车电磁干扰形成的过程中,电磁干扰源为汽车启动或运行时电压瞬时变化较大的设备:如高压点火系统、各种感性负载(电机类电器部件)、各种开关类部件(如闪光继电器)、各种电子控制单元以及各种灯具、无线电设备等;电磁干扰途径主要分为传导干扰和辐射干扰,如在汽车启动瞬间点火机构所产生的扰动为传导干扰,而无线电干扰即为辐射干扰。敏感设备主要为汽车电子设备,如发动机控制单元(ECU)、ABS、安全气囊及各种电子模块等。 1.2汽车电子设备工作在行驶环境不断变化的汽车上,由于汽车电子设备形成以蓄电池和交流发电机为核心电源以及车体为公共地的电气网络,各部分线束都会通过电源和地线彼此传导干扰,而不相邻导线间也因天线效应而辐射干扰,干扰组成较多,环境中电磁能量构成的复杂性和多变性,意味着系统所受到的电磁干扰来源比较广泛。按照电磁干扰的来源可分为汽车内部电磁干扰、汽车外部电磁干扰、无线电干扰和车体静电干扰。 2针对不同的干扰源,下面对汽车电磁干扰现象作以分析: 2.1 汽车内部电磁干扰 2.1.1点火系统的电磁干扰 点火系统中的点火线圈、火花塞、分电器、高压线等都是干扰源,尤其是火花塞是引起高频电磁干扰的主要部件。当点火线圈初级电路被切断以后,交流发电机励磁绕组与蓄电池断开,但与其它负载仍有电的联系,这时在励磁绕组上仍有自感电动势,为一负向脉冲,脉冲幅度取决于断开瞬时的负载和调节器的状态。在初级电路所发生的是一种衰减振荡,初级电压的最大振幅值一般为300-500V,此瞬变电压若无有效的抑制措施,势必对初级电路中的电子器件构成威胁,甚至通过导线对其它电子装置产生严重的干扰。同时,在次级线圈中所感应的次级电压最大值一般为20000~30000V,足以击穿火花塞的电极间隙,产生电火花放电。火花放电将产生约0.15~1000 MHz的宽带电磁波向周围的空间辐射;如果在初级点火电路断开时打开点火开关,则产生最强的瞬时过电压,对汽车内部的电子设备产生强烈的辐射干扰。 2.1.2汽车内部过电压干扰 在汽车电器系统工作过程中,当电器的开关接通或断开、负载的电流和电压变化以及磁场发生变化时,都容易产生高频干扰信号,同时感性负载产生沿电源线传导的干扰。 2.1.2.1负载突变过电压 交流发电机与蓄电池是并联工作的。行驶过程中,若交流发电机处于额定负载下工作,一旦将交流发电机与蓄电池间的连线断开,将产生负载突变过电压。所谓负载突变过电压,即脉冲电

电梯监控干扰解决方法方式

电梯监控抗干扰方式 内容题要:基于对电梯视频监控干扰产生原理的研究成果,对干扰形成和抗干扰技术合理分析取得了理论和实践统一的成果,提供了电梯监控系统设计与施工中更为实用的一些抗干扰技术措施。本文只涉及电梯监控工程中同轴视频传输的抗干扰技术,供设计和施工参考。 在闭路监控工程中,电梯监控视频干扰问题,一直是最常见、最难对付、也是最受关注的问题之一。本文阐明:只要掌握了干扰产生原理,电梯抗干扰工程问题也将迎刃而解。 一、掌握常用同轴电缆类型及特点 1. 考虑传输衰减:当楼层很高,距离监控中心又较远的情况下,应慎重考虑传输衰减问题。选择电缆时,大家都知道粗缆优于细缆,但还应了解SYWV物理发泡电缆优于实心SYV电缆,高编电缆优于低编电缆,铜芯缆优于"铜包钢"缆,铜编网优于铝镁合金编网; 2. 关注高频衰减:低频成分的亮度/对比度衰减容易发现和解决,电缆最重要的传输特性就是频率越高衰减越大,高频衰减主要影响清晰度和分辨率,要特别注意总结图像质量的观察方法。这方面电缆特点和规律是:粗缆优于细缆,发泡优于实心,但同型号的"高编和低编高频衰减一样"; 3. 考虑电缆寿命:软性电缆优于普通电缆,细缆优于粗缆;还有一个最易被忽视的问题:电缆各层间的粘合力,即当电缆各层之间纵向相反方向受力时,是否会发生相对滑动,高层电梯缆长可达100米垂直布线,电缆外护套固定在随行电缆上,这是一种"软固定",固定时不允许电缆变形(破坏同轴性),这样一来,在电梯反复运动中电缆内部层,在重力作用下,会逐渐"下滑",慢慢拉断编织网或芯线,表现为信号逐步减弱,干扰越来越大;目前还没有这项电缆技术标准,简单检查方法是取一米电缆,在一头剥开各层,一人用手握住电缆两端,另一人用钳子拉电缆的内层:依次拉芯线,绝缘层,编织网,体验粘合力的大小,做出合理估计,粘合力差、易滑动的尽量不选用。这项性能很多电缆并不好,应慎重选择。 二、干扰产生原理简介 1. 电梯井内通常布置了动力、照明、风扇、控制、通信等线缆,各种电缆都会产生电磁辐射。与天线接收原理相同,同轴电缆也会"接收"这些干扰,即干扰电磁场在电缆上产生干扰感应电流,这个干扰感应电流也就会在电缆外导体(编织网)纵向电阻上产生干扰感应电压(电动势),这个干扰感应电压刚好串联在视频信号传输回路"长长的地线"中,形成干扰; 2. 更重要的是这些随行电缆都是与视频电缆并行,且近距离捆扎在一起。这就形成了接近"最佳最有效的"干扰耦合关系。在一般工程中可以采用穿金属管

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