孫念光,朱銀波
(南京模擬技術研究所,南京 210016)
靶場中的通訊系統設備非常復雜、系統分布較廣,其最主要的作用就是協調各個通信設備,而由于設備的頻譜復雜且類型較多等特點,比較容易受到電磁干擾,嚴重影響了靶場的正常運行,所以加強靶場的電磁兼容性是一項非常重要的工作,目前已經引起了相關部門的重視,對其進行深入研究具有十分重要的意義。
在靶場的通信機房設備和設施當中接地是一個主要的部分,如果產生較大的電磁干擾則會對整個通信設備產生較為嚴重的影響,所以加強通信系統的電磁兼容性并將產生的電磁干擾減輕非常重要。而地線出現電磁干擾的原因包括存在的地線阻抗、地環路干擾以及公共的阻抗耦合等,其中存在的地線阻抗是最主要的原因,當直流的電阻與交流電阻之間出現比較大的差異時,隨著頻率不斷升高,抗阻增加的速度也在不斷變快,當頻率高達100MHz 時,有6.5mm 直徑、19cm 長度的導線的抗阻也有10Ω。不同直徑和長度的導線抗阻具體數據如下表所示:

在靶場通信機房當中存在最為普遍的干擾就是綜合布線系統中的電磁干擾。電話交換、通信電源以及數據傳輸等設備都是靶場通信機房內的主要設備,其中電話的音頻線有數千對,在機房內多種業務會經過設備進行傳輸,各個系統以及組別之間的電纜被捆綁在一起,因此更容易產生電磁干擾情況。綜合布線系統的電磁干擾又被分為兩種,包括電容性干擾以及電感性干擾。
在電磁兼容性問題當中,接地系統是核心,在研究電磁兼容性方面的問題時,要想實現良好的接地,就必須要將若干電路公用的接地阻抗產生的干擾電壓有效降低,從而避免出現接地環路,同時也避免出現外來的磁場干擾產生的干擾電位差。
2.1.1 設備接地設計
通信系統的設備信號接地方式一共有三種:單點接地、多點接地以及混合接地,其中單點接地又分為串聯單點接地以及并聯單點接地,單點接地主要是指在公共地線的同一點中接入所有電路的地線,該類接地方法最大的特點就是不會產生地環路,接地操作相對比較簡單,但是地線較長,最終會導致存在較大的地線阻抗;多點接地主要是讓所有的電路地線按照距離情況就近接地,這類接地方法的地線較短,適用于高頻接地,但是存在的最大的問題就是存在地環路;混合接地主要是將電感和電容利用在地線系統中,由于在不同的頻率中電感和電容器件的阻抗不同,所以在不同的頻率下地線系統的接地結構也存在一定的差異。
在靶場的通信工程中,一般會按照信號的特性給電路分組,不會產生干擾的電阻放在一起,同一組的電路會使用串聯的單點接地的方法,而不同組之間則會采用并聯單點接地的方式。
2.1.2 綜合布線系統的接地設計
在絕緣導線外部包一層金屬薄膜就能構成屏蔽電纜,屏蔽靜電主要是利用屏蔽罩屏蔽接地產生的干擾電流,防止其流入大地,所以必須要妥善處理好其接地。以相關的規范標準為基礎,屏蔽布線系統的屏蔽層接地連接應該在樓層之間的通信電纜間進行,并保證接地系統具有與等電位接近的效果。
相關的工作人員在選擇通信線纜材料以及性能時,必須要嚴格按照傳輸業務的規范和標準選擇,同時還要綜合考慮電磁環境的實際狀況。一般在通信系統中使用的是雙絞線的鏈路,根據相關的測試結果可以知道,如果雙絞線的絞距小于電磁波的波長,就說明在第一個絞節內電磁場產生的電流與第二個絞節相同,這樣就說明電磁場可以抵消雙絞線產生的影響;另一方面可以根據電磁感應的原理,確定電磁場的具體方向,即第一個絞節內的電磁場與第二個絞節內的電磁場存在大小一致、方向相反等情況。但是這種情況一般發生于理想的平衡電纜當中。所以要想減少電磁干擾就必須要按照相關的規范規定,以實際產生的干擾信號源頻率為標準,分別選用不同的屏蔽線纜系統。
通信系統的設備一般處于機柜中,不僅需要對機柜結構的重心因素進行考慮,還需要站在電磁兼容性的角度上合理布局機房內的通信設備,讓一些強干擾設備彼此之間具有一定的距離,并且在工程實際實施的過程中,還應該從操作、維修等多個方面進行考慮,將負載線以及電源線等按照相關的特性進行分類,保證其布局的合理性。
隨著社會經濟的不斷發展以及科學技術的不斷進步,對靶場的通信要求也發生著變化,相關的科研試驗也會進一步提高對通信系統的要求,在靶場的通信系統建設過程中電磁兼容性的相關問題將會成為所面臨的關鍵問題,而要想讓靶場的電磁兼容性更加優質,就需要根據實際的靶場情況做好相關的電磁兼容性設計,并深入設計電路、結構以及材料等方面的工作,讓靶場電磁兼容性的設計更加科學、合理,讓靶場的通信工程發揮出最大的作用,不斷推動我國各地軍、警靶場事業的進一步發展,最終實現可持續發展的目標。