铁路通信信号产品的电磁兼容检测技术

  新闻资讯     |      2019-11-28 09:31:16


摘要:在经济快速发展的背景下,交通受到更多人的关注,这就使得我国的铁路交通建设越来越块,地位也变得无可动摇。铁路交通的快捷、舒适的环境给人们带来了良好的体验,给人们的安全提供了保障。铁路信号系统在交通运输中有着不可忽视的影响,同时也在很大程度上为铁路交通运输的安全、高效提供了保障,这篇文章对铁路通信信号产品的电磁兼容性概念进行深入了研究,并对铁路信号产品的电磁兼容性检测技术进行了介绍。 
  
  在铁路交通运输系统越来越完善的背景下,信号系统在铁路运输中的作用也越来越突出,现如今的信号系统已将数字技术和智能技术有机结合,顺应时代的潮流逐步走向自动化。由于铁路信号系统使用了诸多前沿技术,使得铁路信号系统的电磁环境变得较为复杂,电磁兼容问题也越来越突出。如今,人们通过对通信信号产品的电磁兼容性进行深入的探索和研究,为铁路通信产品的电磁兼容性检测也制定了相关检测标准。通过检测,在很大程度上提高了铁路交通运输的安全性和高效性。 


  一、电磁兼容技术介绍 
  电磁兼容是指在电子环境中通信设备能对通信系统的工作产生严重的电磁影响。由于通信信号使用的前沿的通信技术,这也叫造成了电磁环境中的电磁兼容设计过程变得复杂多变,要求设计人员要不断地进行理论研究和实践论证,为了确保能对通信设备的电磁兼容性进行准确的检测,最简单的方法就是对通信设备的电磁兼容性进行科学的检测。电磁兼容也具有一定的检测标准,通过现场检测的方法能够及时的反映出通信系统的电磁兼容性和电磁兼容能力,只有掌握了现场测试和标准测试的差异才能对测试的要点进行掌握,才能够更加准确的了解通讯信号产品的电磁兼容性以及它的检测技术。 


  二、标准检测 
  对于铁路运输通信产品的测试标准有基础标准和通用标准之别。 


  (一)基础标准 
  基础标准的对象主要是检测的现象、环境和检测使用的方法、工具等,通过对这些具体对象的介绍,得出相应的定理,但是往往和具体的产品没有太大关系。基础标准只能给出有关的限值,不能对产品的性能做出一定的判断,只适合一些电磁兼容标准的基础,《电磁兼容术语》《无线电骚扰和抗扰度测整》《无线电骚扰和抗扰度测量设备规范和测量方法》等这几种测量方法和准则就是铁路运输通信产品电磁兼容检测标准所包含的主要内容和准则。 


  (二)通用标准 
  通用标准主要用来对检测环境中的所有产品进行基础的电磁兼容条件限制,所有的通用环境中的产品都必须与通用标准相吻合,必须符合这种标准含有的条件,这种通用标准的要求和检测的方法能够在具体的项目中得到体现。它可以为一些基本的检测标准提供准则,为相关的检测提供方法指导。 
  在对电磁的兼容性进行科学检测的过程中,场地环境对铁路运输通信产品检测的结果有着重要的影响,这就要求在检测过程中要对检测场地进行科学合理选择。不同的检测场地会产生不同的电波直射和反射,而且也会导致空中接受点的不同。在对电磁兼容性进行检测时,应该选择较为开阔的场地,尽量选择受外界干扰小的场地,其中还要从以下提到的几个方面进行考虑:要减少场地周围建筑物存在的现象,场地要尽量开阔平整;场地的导电率要高度均匀,在选择过程中要尽量选择椭圆形的场地,其中场地的长度要大于这个椭圆焦点之间距离的2倍左右,宽度大约要大于椭圆焦点之间距离的1.73倍。 


  三、实地测试 
  标准的检测要以产品的特点为依据,要根据检测的特点应用到通信系统中对通信系统的设备和基础的零部件进行有关的检测。然而,这种检测也有一定的局限性,它的局限性主要包含了以下几个方面:

(1) 标准的检测只是对通信的设备进行检测,不能科学的体现通信系统组合过程中电磁的兼容性,而且并没有考虑到通信系统中外部环境对其整体的影响作用,因此这样的标准检测并没有突出的代表性。

(2)在检测的过程中往往受到标准实验场地的时间、空间和场地环境的限制,这也就为通信系统的局部设备不能对系统的工作模式进行有效反馈奠定了基础。

(3) 在检测过程中,标准的实验场地采用的电源应为标准实验场地中要求的電源,它的阻抗能力要能满足标准实验场地的要求,要与实验场地的设备相匹配,只是这种方法并不能对通信设备的具体阻抗性质进行科学的测量。 


  四、近场抗饱和测试技术 
  在对电磁兼容性进行现场测试的过程中,需要注意相关问题,例如在对通信系统中大信号的电磁进行检测时通常要尽量使用发射功率较大的电台,这主要是因为测试现场的距离较近,在这样的限制下频谱仪往往会出现过度饱和与失真的现象,且频谱仪过度饱和现象在一定程度上会对检测的结果产生负面影响。频谱仪出现饱和与失真现象的原因有以下几个方面的体现:(1) 频谱仪的动态范围不能达到实际测量信号的标准和要求,这对实际测量信号的有效测量造成了阻碍,使得实际测试缺乏真实性,频谱仪饱和的问题; 

(2) 在现场进行实际测量的过程中信号的功率和频谱仪不能有机对应,这种现场测试的误差,造成了频谱仪非线性失真区的出现,最终造成检测结果的非线性失真。 
  因此,在检测的过程中必须对场地的抗饱和测试技术开展研究,采用一系列技术措施来避免饱和现象的产生,通过这种方式来最大程度上减少饱和现象对铁路运输通信产品电磁兼容性检测结果的影响。这其中也可以通过调节衰减器来防止大信号进入频谱仪,能让频谱仪的饱和现象逐渐减少,由于在现场测试过程中减衰器能够防止大信号进入频谱仪,也会让频谱仪的正常信号被削弱,间接导致了信号在频谱仪中被忽略,不能正确反映出产品兼容性检测的结果。这一问题可通过对中心频率进行调节带阻滤波器来解决。这样就可以在检测过程中,让滤波器的中心频率调至与电台发射频率相同来阻止大信号进入的同时还可以接收到正常信号。 


  五、铁路运输通信产品电磁兼容的有关检测项目以及检测标准和要求 
  在铁路运输通信产品电磁兼容的有关检测中,电磁的辐射骚扰、传导骚扰、静电放电抗扰度、工频磁场抗扰度、电压的暂时升降、电源以及电压的瞬时变化、浪涌的抗干扰程度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、电源过电压的频率等都是铁路运输通信产品电磁兼容性检测项目所包含的主要种类,它们成为了电磁兼容检测项目的重要组成部分。

 
  六、电磁兼容检测的注意事项 
  电磁兼容性在铁路运输通信产品的运行过程中起到了至关重要的作用,通信产品兼容性的好坏对通信系统的平稳运行起到了间接的决定性作用。在进行电磁兼容检测时需要注意以下方面的问题:

(1)电磁兼容现场试验的结果容易受到很多因素的影响,检测结果之间的比较存在一定困难;

(2)电磁兼容技术的飞速发展让现场测试的频率范围在一定程度上得到了扩大,这就对电磁兼容的实地测试的实验级别有了更高的要求,对实验方法也有明显限制。 


  七、结束语 
  在电子技术快速发展的时代,各类电子产品迅速出现,导致电磁环境的复杂多样,随之产生了严重问题。铁路通信信号产品的电磁兼容性检测在铁路运输中变得尤为重要,在铁路运输过程中只有提高通信系统的电磁兼容性控制,才能对铁路运输的安全、高效起到突出作用,在很大程度上提高铁路运输的效率,为铁路运输的快速发展提供动力支撑。 

 

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