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关键词: 无线电通信蓝牙技术起源简介应用
无线电通信技术与有线电通信相比,具有不用架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等优点,备受市场的青睐。传统的传输线有长度的限制,对设备摆放的位置有一定的要求,传输线太短,设备就不能离电脑太远;传输线太长,又得东缠西绕,麻烦且不美观。无线通信不采用传统电缆线,但就提供传统有线通信的所有功能,能随着人们的需要移动或变化。有了无线通信,我们在进行数据交换时就不必受时间和空间的限制,可以随时随地办公或者娱乐,再也不用为网络布线而苦恼。
无线通信技术具有传统通信无法比拟的灵活性。无线通信范围不受环境条件的限制,网络的传输范围大大拓宽,最大传输范围可达到几十千米。在有线通信中,两个站点的距离在使用铜缆时被限制在500米以内,即使采用单模光纤也只能达到3000米,而无线通信中两个站点间的距离目前可达到50千米。
作为无线通信技术的蓝牙越来越被人们所接受。蓝牙技术是做为一种“电缆替代”的技术提出来的,发展到今天已经演化成了一种个人信息网络的技术。它将内嵌蓝牙芯片的设备互联起来,提供话音和数据的接入服务,实现信息的自动交换和处理。
一、蓝牙的起源
Bluetooth原为一千多年前的某个丹麦皇帝的名字,他对四分五裂的瑞典、芬兰、丹麦的统一有着不朽的功劳。瑞典的Ericsson对这种即将成为全球通用的无线技术命此名,也许大有一统天下的含义。其原本含义也许已经无法得知,但按照英文字面的翻译为“蓝牙”已经为大家所接受。它只是一颗作用巨大的小牙齿,还是会吞噬蓝天,占尽无线天空,我们只能拭目以待。
二、蓝牙简介
Bluetooth(蓝牙)是一种新的无线通讯协定,将逐步取代IrDA红外线技术和现有的串口(也就是Serial Port)。Bluetooth是无线数据和话音传输的开放式标准,以短距离的无线连接为主,一般为0.1-10米范围,若增加功率或是加上某些外设,其连接距离可达到100米。Bluetooth采用2.402―2.480GHz高频无线频率,中心频率为2.45GHz,比现有的GSM1800还要高,在发射机频率为1MHz时,有效的Bluetooth数据速率是721Kbps。相对WAP而言,它规范化了更为具体的硬件、频率、应用等内容。
三、蓝牙的应用
蓝牙主要针对三大类的应用:话音/数据的接入、设备互联和个人局域网。话音/数据的接入是将一台计算设备通过安全的无线链路连接到一个通信设备,完成与广域通信网络的互联。设备互联是指将各种外设通过蓝牙链路连接到主机。个人局域网的主要应用是个人网络和信息的共享和交换。蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性标准,它以低成本的近距离无线连接为基础,为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。如果把蓝牙技术引入到移动电话和便携型电脑中,我们就可以去掉移动电话与便携型电脑之间复杂的连接电缆,而使其通过无线建立通信。打印机、PDA、台式电脑、传真机、键盘、游戏操纵杆和所有其它的数字设备都可以成为蓝牙技术系统的一部分。除此之外,蓝牙无线技术还为已存在的数字网络和外设提供通用接口,以组建一个远离固定网络的个人特别连接设备群。
蓝牙是一个独立的操作系统,不与任何操作系统捆绑。适用于几种不同商用操作系统的蓝牙规范正在完善中。比如电话,蓝牙规范接口可以直接集成到蜂窝电话中或通过附加设备连接。电话的使用模型包括:通过蓝牙无线耳机实现电话的免提功能;与笔记本电脑和手持机的无电缆连接;与其它蓝牙电话、笔记本电脑和手持机的商用卡交易;与信任的蓝牙笔记本电脑或手持机自动同步地址簿。其它蓝牙设备的使用模型包括:耳机、手持机和其它便携设备、人机接口设备、数据及话音接入点。
蓝牙技术在我国有广阔的市场前景。国内专家预言,就当前信息技术产品的普及情况看,蓝牙技术更适合在中国发展。目前中国约有2亿个家庭,近1.5亿台电视,超过1.3亿台家用电脑,固定电话用户已超过2亿,上网用户超过2.5亿,专线上网和拨号上网的计算机800多万台。中国的个人网络终端市场是巨大的,因此,蓝牙技术在中国将有非常广阔的市场前景。
参考文献:
[1]Gil Held.无线数据传输网络:蓝牙、WAP和WLAN.人民邮电出版社,2001.
[2]马建仓.蓝牙核心技术及应用:科学出版社,2003.
[3]冷月.无线网络[J].计算机应用文摘,2006,(26):79-81.
【关键词】 无线电通信技术接入技术
1 无线电通信技术的发展过程
随着通信技术的快速发展,人们对通信这个行业的认识也是越来越深刻,吸引了更多的人加入到这一行业中去探索。从19世纪建立电磁场理论开始,人们就慢慢的进入了无线通信这个领域,到20世纪中叶,无线电真正的进入了人们的生活当中,后来,人们将通信与计算机结合起来,进一步的加快了无线通信技术的发展,是通信变成了一个综合性的技术,如今,无线电通信已经被广泛的应用到了军事、生产、气象等各行各业当中,然而,无线电通信技术发展到今天也是存在着许多的不足之处的。
2 无线电通信的关键技术
随着科技的进步,无线电通信技术也发生了翻天覆地的变化,人们探索各种技术来弥补无线电通信中出现的缺陷,现在就无线电通信中涉及到的几个关键技术进行简要阐述:
2.1 WiMAX技术
全球微波接入互操作系统,即WiMAX技术,全称为World Interoperability for Microwave Access,该项技术在西方国家中比较受欢迎,该技术是一项无线接入的MAN(即:城域网)技术,标准采用的是IEEE802.16。该项技术的诞生促进了无线局域网的发展,与Wi-Fi技术相比,在某些情况下,WiMAX技术要更具有优势。在WiMAX技术当中,存在几种比较热门的技术,如:OFDM/OFDMA技术(正交频分复用技术)、HARQ(混合自动重传要求)、AMC(自适应调制编码)、MIMO(多进多出)、QoS机制、睡眠模式以及切换技术。
2.2 Wi-Fi技术
在无线局域网当中,使用较为广泛的技术当数Wi-Fi,其全称为Wireless-Fidelity,该技术采用的标准是802.11,它可以利用无线技术将笔记本、手机等一些终端设备进行相互通信。最为无线通信网络当中的一个品牌,该项技术实际上算是一种商业认证,在以前,人们在进行联网时基本上都是采用有线的方式,而出现Wi-Fi技术以后,人们在进行联网时就广泛的采用了无线技术,因为该技术不再受到地域的限制,但是人们并没有将Wi-Fi技术与IEEE802.11分开,认为这两种技术是等价的。但是该项技术存在一个不足之处,在该网络中,为了获得更好的传输质量,就需要保持静态,而在3G技术当中,就不存在这样的问题。
2.3 3.5GHz技术
而随着接入技术的不断发展以及时代的要求,急需要产生一种技术来满足一个固定点到多点的无线接入技术,因此,基于2.5GHz MMDS技术,而产生了3.5GHz技术,并且该项技术在很大程度上满足了双项通信的要求,其特点主要有覆盖范围广、系统容量大、业务能力强以及系统成本低等,但是,结合我国的实际国情,由于我国对此部分的带宽有一定的限制,因此其带宽出现了不足的问题,而且该技术对外界的抗干扰能力也不强。
2.4 3G技术
3G技术,即第三代移动通信技术,英文全称为3rd-generation,是一种蜂窝移动通信技术,该项技术的最大优点就是传输速率快,一般可以达到几百kps,除此之外,该项技术还可以提供丰富多彩的多媒体技术。3G技术存在多个标准,有欧洲版的WCDMA、中国版的TD-SCDMA以及美国版的CDMA2000,但是在中国,这三个版本的标准则分别分给了不同的运营商,分别是:中国联通、中国移动以及中国电信。3G技术除了速率快这个优点外,它还实现了全球漫游,让世界上任何一个地点的人都可以通过该网络与其他地点的人进行通信、交流,而且该项技术还可以实现图像的传输,进行可视电话。
2.5 Bluetooth(蓝牙)
在进行短距离通信时,使用较为广泛的技术当数蓝牙技术(Bluetooth),因为该技术在低成本的情况下实现数据与语音的通信,但是该项技术的通信距离一般限制在10m之内,只要在覆盖范围内,任何一个终端都可以与其他终端进行相互通信,该项技术的应用使得无线通信设备直接进行通信变得更加方便、快捷,不需要进行线路接入等技术,而该项技术的使用也使得数据传输速率变得更加快捷,这就进一步为无线通信技术的发展开辟了更广阔的领域。蓝牙技术主要采用短包技术、快跳频以及分散式网络,并且通信时不仅仅支持点对点通信,而且还支持点对多点的通信,其工作频率主要是在2.4GHz,传输速率为1Mbps,工作方式为时分双工。
2.6 光载毫米波无线电通信技术
现在,人们越来越关注如何将通信技术与光纤资源结合起来,由此而产生了MM-RoF技术,即光载毫米波无线电通信技术,该项技术有效的利用了光纤带宽资源,将有线网络、无线网络以及宽带多业务网络结合起来,其发展目标是向着大容量、高性能、广应用而进行的。MM-RoF技术的特点主要有带宽大、成本低、抗干扰能力强以及QoS好这几个,但是目前的研究也只限制在如何利用波长资源上,但是波长终究是有限的,所以人们将研究方向又转到了如何在有限的波长资源下来传输更多的信息,即研究多格式多业务的光载毫米波无线电通信技术。
3 无线电通信技术的特点
随着通信技术的不断发展,无线电技术已经被人们广泛的使用,而无线接入技术的引入,使得无线电通信技术发生了质的飞跃,它不仅让无线电技术提高到了一个新的高度,还使得运营成本大大降低,传播手段变得更加简洁。而有优点就必然存在缺点,现在我们将无线电通信技术的特点归纳为以下几个方面:(1)灵活性强。随着科技的进步,无线通信技术中的科技含量也越来越高,而这就促使无线通信设备变得越来越小巧、使用起来越来越方便、功能变得多样化以及机动性能更强等,而该特点也使得无线技术被军事、气象等领域所广泛应用。(2)稳定性好。无线通信中让人们担心的一个问题就是信号是否稳定,通信质量是否好,对于出现的自然灾害问题,无线通信能否从容应对,而这些问题恰恰也变成了无线通信的一个优势,它可以在没有信号干扰的情况下保持良好的通信质量,在自然灾害面前,比有限通信更加可靠。(3)不受时空限制。在有线通信中,由于受到接入方式的限制,往往被局限在某一个具体的范围内,但是随着无线通信技术的发展以及世界贸易全球化,通信不再受到地域的限制,而接入方法也变得多种多样也使得经济往来变得更加方便、频繁,也使得无线通信上升到一个新的高度。
虽然无线通信技术解决了接入、布线、架构等问题,但是无线信号却容易受到干扰,并且由于采用广播方式,这也就使得在进行信号传输时变得不是很安全,容易被监听、篡改。因此,近几年来,为了保证无线电传播的可靠性和安全性,让信号的抗干扰能力更强,人们将更多的精力投入到数据加密这个领域当中。
4 未来无线电通信技术的发展方向
21世纪,是无线电通信技术发展的一个关键时期,如今的无线电通信技术已经广泛的被各个领域所运用,它让人们的生活变得越来越容易,可以说,无线电已经适应了社会的发展和人们生活的需求,但是结合我国的实际情况而言,我国目前的无线电通信技术水平仍处于比较落后的阶段,仍有比较广阔的空间需要开发和利用,因此,可以通过以下几种方法来拓展无线电通信领域的应用:
(1)数字通信技术。由于以往的模拟信号在进行传输时很容易收到干扰,并且传输质量不高,因此有必要采用数字通信技术来提高传输质量与频谱利用率,这样就可以保证传输信号的稳定性,并且信道容量也得到了扩容,此外,除了可以传输数据外,还可以传输语音图像或者是视频文件等。(2)无线接入宽带化。在运用光纤技术进行信号传播时,可以考虑无线接入方式采用宽带化,这样可以让信号源更加稳定,让网络的通信速率得到提升,信道不会出现因信息量过大而出现拥堵的现象,并且,接入方式采用宽带化技术后可以推进光纤技术的发展以及网络的通透量。(3)提高网络稳定性和安全性。在无线网络中,最害怕发生的事情就是无线设备瘫痪与传输信息得到泄漏,因此,在部署网络设备时一定要有容易设备,及时备份信息,保证网络的可靠性;同时,如果传输的信息遭到他人的监听或者篡改,其后果将是十分严重的,因此,有必要对发送的信息要进行加密处理,提高信息传输的安全性。
5 结语
无线电通信技术的发展,改变了人们的生活,加快了社会的进步,促进了经济的发展,但是无线电通信技术还有很长的路要走,还有更广阔的舞台等待拓新。近年来,我国的无线电技术发展日新月异,无线电通信技术的发展潜力是巨大的,只要我们积极创新,努力提高科技水平,就可以将无线电通信推到更高的一个平台上,为世界的通信事业做出一份贡献。
参考文献:
[1]A.V.Oppenheim.信号与系统(第二版)[M].西安交通大学出版社,2000.
[2]Leon W.Couch,Ⅱ.数字与模拟通信系统[M].电子工业出版社.
[3]曹志刚.现代通信原理[M].清华大学出版社.
[关键词]无线电通信传输,形式,特点
中图分类号:TN925 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)22-0316-01
前言
无线电通信传输的方法和形式不同,最终的传输效果也会有所差异,因此,在无线电通信传输的研究过程中,要注重对不同的传输形式进行分析,进而提高传输的整体效果。
1、无线电通信技术
无线电通信技术与有线电通信相比,具有不用架设传输线路线、脱离传输距离限制、传输距离远、通信灵活等优点,备受市场的青睐。传统的传输线有长度的限制,对设备摆放的位置有一定的要求,传输线太短,设备就不能离电脑太远;传输线太长,又得东缠西绕,麻烦且不美观。无线通信不采用传统电缆线,但就提供传统有线通信的所有功能,能随着人们的需要移动或变化。有了无线通信,我们在进行数据交换时就不必受时间和空间的限制,可以随时随地办公或者娱乐,再也不用为网络布线而苦恼。
2、常见的电磁干扰及其抗干扰问题分析
VHF(Very High Frequence)频率段为30MHZ-300MHZ。特点:类似光波的直线传播,在视距范围类通信。民航地空通信采用是双边带调幅VHF信号,由于其自身特点通信距离长,而且飞机运动速度很快,因此对通话质量的要求很高,需要使用高性能的VHF设备。民航的接收机模式 :高灵敏度或低失真度、低噪声模式。
为了更好预防电磁干扰,需要对干扰产生的根源进行分析和归类。虽然是VHF无线电干扰,但不是只有无线电才会对民航地空通信产生干扰。广义上非我们需要的有用信号,其他一切进入到通信信道内的信号都可称为是干扰。它有自然界的宇宙噪声、太阳噪声、大气噪声等等。也有可能是电子设备人为产生的。发射和接收设备消除自身热噪声性能不佳,自身所携带的噪音。也可能是其他大功率电子设备对我们的干扰。例如:广播电台的寄生干扰,高压线的电磁干扰,大功率设备杂散干扰等。或是无线电发射机之间隔离度不够,造成其他发射机信道的信号的串入有用的信道内,或是安装工艺差,造成多个信号互调干扰。
几种常见的干扰类型:
1)民航左右邻近频道干扰
2)接收以及发射信机噪声
3)信号传输路径上电台广播寄生辐射干扰
4)相互调制过程中产生的干扰
这五种干扰粗略地可分为两类:如前三种干扰,它反映了设备的内在性能以及质量的好坏即电磁兼容性问题。通过选择技术性能好的设备,便可以从源头上消除干扰源;后两种在建台时,通过采取一些技术措施也可以消除干扰。
3、常见干扰的形成及抑制措施
3.1 民航邻频道干扰
航邻频道干扰就是来自相邻民航信道的干扰。民航信道之间的频率间隔25KHZ,信道之间频率间隔太近,由于收信机选择性不够,或者是邻道发信机频带过宽,造成在相邻信道频率点上的衰减不够大。现象可能在这个频点上,相邻频点信号也能接收到。解决办法一般是一一管制区,VHF信道间隔至少大于200k以上,共用系统之间信道间隔大于500k以上。或是将收发天线之间的距离拉大,增加隔离度。
例如:相临管制扇区使用50KHz以上 间隔,可以得到较好的通信保障。如:南昌高空111.45MHZ,与合肥高空111.50MHZ,都可以得到较好的电磁工作环境。但在同一管制扇区的频率,50KHz信道的间隔,收发天线距离几百米米左右时 ,同时发射这两个频率才不会相互干扰。
自由空间传输损耗公式:VHF天线采用水平隔离,设频率fMHz,相距d米时
3.2 收发信机噪声
由于发射机无法消除自身振荡器、变频、调制过程中,还有电源模块逆变所带来的,以载频为中心数十千赫到数兆赫范围之内的频率的热噪声。噪声随着有用信号一同发射出去,影响有用信号接收,随着民航设备的越来越精良,这种现象已经越来越少。
3.3 广播电台寄生辐射干扰
大功率的调频广播电台之间由于非线性器件相互影响产生的大量复杂的寄生信号。广播电台发射功率大都在千瓦以上,由于广播电台需要经过多次倍频和放大,由于广播电台滤波特性不佳在功率放大和末级输出端的非线性作用下,因此在大功率广播电台发射塔周围产生了许多寄生物,即广播电台杂波辐射干扰。
虽然是调频广播,与民航使用的调幅制式不同,但由于:地空通话频率118.000-136.975MHZ,而广播电台在29.7-108MHZ,紧靠民航地空通信频率,广播电台设备射频端线性度不高,广播电台的发射功率一般是上千瓦或有非线性因素,导致广播电台发射源附近信号复杂,产生大量的寄生调幅信号。平时可能显现不出来,一旦广播电台加大功率,民航设备就能收到类似广播干扰信号。解决办法是联系当地无线电委员会,要求电台功率严格限定在规定值以内。
3.4 相互调制的干扰
3.4.1 发射机形成的互调干扰
电台之间的隔离度不够,对相邻频率或信道衰减值不够大,造成一部或多部发信机发出的信号,通过天线和某它途径侵入另一部发信机中,并且仍具有一定的能量,并在后者的末级功率放大器的非线性作用下相互调制,产生不需要的频率组合,随同有用信号发射出去,在收信机内就形成了干扰。可通过在发射天线端加装滤波器和单向器等等设备来解决。
3.4.2 收信机形成的互调干扰
同样的,当能量足够大的两个或多个无关信号同时串入收信机末端射频电路时,经过非线性电路(例如高频耦合放大,混频等)相互调制,且互调新生成的频率落在收信机中频带宽范围内,就产生收信机互调干扰。可以通过在收线机前端加装滤波器提高选择性来适量缓解干扰信号的影响。
4、结束语
综上所述,随着我国无线电通信传输技术的不断进步,无线电通信传输的方法也越来越多,采取何种传输形式,决定了传输的效果,所以,明确无线电通信传输的形式也是非常有必要的。
⒖嘉南
近年来,无线电通信技术一直处于不断改革的发展时期中。而在信息化越来越普及的环境中,对无线电通信的技术问题进行克服并不断创新改善,是现阶段解决社会需求、满足用户生活需求的有效手段。因此应不断改造创新通信方法,根据无线电通信技术的现存缺点,进行相关的研究,采取相应的改善措施。
1.1采取数字通信技术
将无线通信技术数字化,不仅可将射频频谱的效率提高,还可使语音、数据以及控制功能通过指定的频谱进行扩展,此外还可实现集成且快速的数据访问。将系统频谱资源的可用率提高,加强信号维持的稳定性,是有效防止在通信中通信信号受到不同因素干扰的手段。不断提高系统通信的容量,并增加其他通信服务,例如数据、图象、语音等,保障用户信息的保密性、安全性。
1.2推广施行宽带化信息技术
宽带化信息技术是推进光导纤维传输技术以及高通透量网络节点的关键之处,特别是最近几年,技术宽带化逐渐在世界范围内普及,无线电通信技术已呈现出宽带化发展趋势,因此推广施行宽带化信息技术对于稳定无线电通信技术的通信信号而言,具有重要意义。
1.3通信技术实现个人信息化
现阶段,全球个人通信实现个人信息化已成为发展趋势主流,通信技术的个人信息化不仅使传输路线被信息量堵塞的这一弊端得刀有效的改善,还可使信息通信传播速度得到大幅度上升。
1.4开发具有潜力的网络接入样式
固定技术上的融合不同于其他的通信业务,WAP(无线应用协议)出现之后,在大幅度调动了无线数据业务的展开之余,同时也促进了许多业务信息通过信息网络进行传送。为了满足市场的需求,融合电信网络和计算机网络,新旧结合,开发具有潜力的网络接入样式,例如无线本地环路入、移动蜂窝接入、固定接入等接入样式,从而满足生活中、生产中对通信技术的不同需求。
1.5过渡电路网络的交替
过渡电路网络的交替中最关键的技术便是IP网络,IP网络也最恰当的选取对象,对数据的电路进行交替处理,可有效提升网络,将无线电通信技术在通信中,信号受干扰的问题得到有效解决。
1.6推广SDR(软件无线电)
SDR技术是无线通信中用以操纵与控制纯硬件电路的现代化软件。改变了设备通信功能依赖硬件发展这一格局,通过软件实现多种通信功能。相比传统的无线电系统,SDR具有多种优势,例如兼容性好,功能软件化且硬件结构通用等。无线电通信技术中的对抗、侦察等方面深受大家的关注,然而该功能局限在军事通讯的范围中,若可将该功能进一步推广到市场中,将会使无线电通信技术的保密性得到进一步的进步与发展。
1.7将无线通信网络的可持续性提高
无线电通信技术所使用的网络设备若未得到优质的配置以及良好的网络部署,一旦遭遇安全威胁则将会引发严重的后果。所以在拓新无线电通信技术时,应综合考虑冗余备份、配备设置优化以及网络设备性能提高等方面,从而使网络的可靠性得以保证。
1.8基于Bluetooth技术(蓝牙技术)的信号传感器
该技术设计了一种具备快速、高效等优点的分散式网络组网算法。此外,将在蓝牙技术基础上无线传感器的网络系统协议进行了改进,将能量感知路由措施平衡网络层中各个节点能聊的消耗速率。同时将多工作状态的转化机制以及定时唤醒引入到链路管理层中,从而延长了节点的生命周期。蓝牙技术所具备的使用性以及安全性相对来说更高一些,在制作传感器中应用蓝牙技术,可随时将用户需求的信号方向反应出来,若连接上网络,可将可用性以及机动性提高。
2结语
[关键词]雷电种类,危害,通信导航设备防护
中图分类号:S761.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0107-01
一,雷电的产生
雷电是伴有闪电和雷鸣的一种常见的自然放电现象,是发生在雷暴云(积雨云)、云与云、云与地、云与空气之间的击穿放电现象,常伴有强烈的闪光和隆隆的雷声。
雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中,因此常伴有强烈的阵风和暴雨,有时还伴有冰雹和龙卷风。云中电荷的分布较复杂,但总体而言,云的上部以正电荷为主,下部以负电荷为主。因此,云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后,就会产生放电,这就是我们常见的闪电现象。带有电荷的雷云与地面的突起物接近时,它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声,这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。
二、雷电对无线电通信导航设备的危害
雷电和台风、洪水等气象灾害一样,会给人类社会带来巨大的生命财产损失。人类已进入信息社会,微电子技术已经渗透到诸如现代通信计算机技术、医疗卫生、环境工程、能源、旅游、办公、居民生活等国民经济各个领域, 各种通信导航设备更是微电子设备集中使用的场合。
近年来,民航无线电通信导航设备受雷击的事件时有发生,严重影响通信导航设备的正常运行,给飞行安全带来危害。因此,防雷工作必须引起从事无线电通信导航设施设计、管理和维护的工程技术人员的高度重视。
通信导航台站的防雷保护问题过去一直都存在,只是由于近年来装备了大量现代的通信设备,这些设备多采用高集成度的微电子电路,其耐冲击水平较低,对雷电电磁脉冲较为敏感,容易被浪涌过压损坏,从而产生各种各样的设备故障,进而影响通信的可靠性,这样通信台站的雷害问题就日益凸显出来。
雷电可以摧毁建筑物,可以造成火灾和人员伤亡,其强大的电磁脉冲可导致电子设备损坏。在实际工作中,以雷击为代表的电磁脉冲对通信系统造成的直接和间接经济损失已相当严重,危害很大。因此,提高人们防雷意识,加强电子信息设备和系统的雷电电磁脉冲防护工作,这是当前防雷工作的当务之急。
三、雷电的种类
(1)直击雷
直击雷是云层与地面凸出物之间的放电形成的。直击雷可在瞬间击伤击毙人畜。巨大的雷电流流入地下,令在雷击点及其连接的金属部分产生极高的对地电压,可能直接导致接触电压或跨步电压的触电事故。
(2)球形雷
球形雷是一种球形、发红光或极亮白光的火球,运动速度大约为2m/s。球形雷能从门、窗、烟囱等通道侵入室内,极其危险。
(3)雷电感应,也称感应雷
雷电感应分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是由于雷云接近地面,在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷所致。雷云与其他部位放电后,凸出物顶部的电荷失去束缚,以雷电波形式,沿突出物极快地传播。电磁感应是由于雷击后,巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的强大磁场所致。这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压,造成对人体的二次放电,从而损坏电气设备。
(4)雷电侵入波
雷电侵入波是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线或管道迅速传播的雷电波。雷电可毁坏电气设备的绝缘,使高压窜入低压,造成严重的触电事故。例如,雷雨天,室内电气设备突然爆炸起火或损坏,人在屋内使用电器或打电话时突然遭电击身亡都属于这类事故。
四、雷电波对通信导航台站入侵方式
雷电是自然界中强大脉冲能量的放电过程,也是最大的电磁干扰源,它一般通过辐射、传导或其复合方式进行传播。如LEMP可以通过电力输电线、信号线、天线馈线、地下线缆、各种金属管道等导体传输。这些导体在传输LEMP时,可能由于它们自身的天线效应而再次构成辐射源,或上述导体又有可能会被LEMP强大的电磁场变化感应出过电压、过电流,以雷电波形式侵入通信系统。
雷电波侵入通信导航台站的途径,共有两类五种方式。
(1)雷电击中通信台站所在建筑物引起过电压,有两个入侵途径:
a──雷电击中建筑物外部,在接地电阻上引起暂态电压降;
b──雷电击中建筑物外部,在建筑物内部感应出过电压。
(2)远处雷击引起过电压,有三种侵入途径:
a──雷电击中远处电源架空线缆引起过电压;
b──云层之间的雷电感应到电源架空电缆上形成过电压;
c──雷电击中远处地面,地下通信电缆由于地电位上升或感应引起过电压。
雷电侵入通信导航台站的方式,导致现代防雷技术是在三维空间进行的综合防雷,其基本措施主要包括接闪、泄流、等电位连接、接地,屏蔽和隔离等,这种对LEMP的综合防护方法可以概括综合防雷保护法。
五、通信导航台站防雷的基本措施
通信导航台站防雷设计的基本思想是就是努力实现等电位,目前主要综合采用分流、屏蔽、箝位、接地等方法来近似实现系统等电位,绝对的等电位只是一种理想模式。这些措施经多年的实践证明是行之有效的。
要真正解决通信台站的防雷问题、必须从我国国情出发,修改和完善有关建筑设计规范,从土建设计开始就应考虑台站直击雷和LEMP的防护问题。一些基本的防雷措施应包括:
(1)提高通信台站建筑设计要求,重要机房的楼层位置应预先确定,机房墙壁、走线槽井等采用钢筋混凝土浇灌或利用铁板、铁网构建,墙面钢筋焊接牢靠,并与周围的柱、梁形成良好的电气连接焊接。
(2)通信台站主楼楼顶天面,若无通信设施或其它电气设备,最好不架设避雷针,而用隐埋的避雷网或沿屋顶周边的避雷带作为接闪装置。
(3)通信台站底层宜构建地线均压环。进站线缆和所连设备(如电源配电柜和通信电缆总配线架)放在底层或同一楼层,其防雷地线直接接在均压环上,以减轻外线大电流进站时,对地线系统带来的影响。
(4)预埋固定机房设备的绝缘支撑架,保证通信设备在安装时与建筑钢筋绝缘。
(5)机房设备安装设计时,应同时考虑设备的防雷装置设置(包括地线设置、管线屏蔽、接口防雷等),保证设备开通的同时,防雷问题也得到了处理。
(6)通信台站内所有设备的金属外壳都应接地,金属走线架、水管等金属物也必须接地。站内金属设施良好的接地不但是用电安全的要求,也是屏蔽雷电感应、均衡设备电位的重要措施。
(7)接地汇集线(汇流排)应布置在靠近避雷器的地方,以使避雷器的接地连接线最短。各楼层的分汇集线应直接与楼底的总汇集线相连。