地线引起“指挥大厅机房建设”干扰分析！

我站机房由微波机房和发射机房组成。机所用音视频信号均由微波机房经电缆传输过来，电缆长度约40多米。在信号传输过程中，出现了干扰。具体现象：视频信号同步头受到干扰，“指挥大厅机房建设”造成画面跳动，特别是场同步干扰严重：音频信号存在交流声干扰。下面介绍我们的分析和各种试验，以及地线引起干扰的抑制措施。

　　一、 地线干扰原因

　　通常讲的导线电阻或接地电阻都是指直流电阻，其值都很小。而实际电路工作时，地线中通过的电流中包含有交流电成分，特别是当频率较高时，导线的阻抗远远大于其直流电阻，此时地线对电流的阻碍作用应当用阻抗来衡量，这个阻抗主要是由导线的电感引起的。所以当信号电流通过地线时，就在地线上各点产生不同的电压，从而引起干扰，其原因主要有如下两种： 1. 地环路干扰

　　图1是两个接地电路。由于地线阻抗的存在，当电流流过地线时，就会在地线上产生电压降Vg，当电流较大时，Vg可以很大。这个电压会在两个设备的连接电缆上产生电流I1和I2。由于电路的不平衡性，两根导线上的电流不同，因此会产生差模电压，对电路造成影响，由于这种干扰是由电缆地线构成的环路电流产生的，因此称为地环路干扰。我们遇到的问]题就属此类。

　　地环路中的电流还可以由外界电磁场感应而来。指挥大厅机房建设这种情况下地线环相当于一个天线，它会接收到附近各种电磁波脉冲，从而在地环路中产生循环电流。 2. 公共地线阻抗干扰

　　当多个机房或多个设备共用段地线时，一个电路的地电位可受另一个电路工作电流的调制，这样一个电路的信号会耦合进另一个电路，出现干扰现象。这种耦合称为公共阻抗耦合，如图2所示。

　　二、 地线干扰的抑制方法

　　抑制地线引起干扰的常用方法就是设法减小地线的阻抗。具体措施有增大导线的直径，使用扁平导体做地线，采用相距较远的并联接地的方式等。另外根据地线引起干扰的机理不同，采用如下措施，可以有效减小干扰。 1. 抑制地环路千扰

　　从地环路干扰的原理可知，只要减小地环路中的电流就能减小地环路干扰。如果能彻底消除地环路中的电流，则可以彻底解决地环路干扰问题。主要有如下几种解决地环路干扰的方案。

　　(1)将一端的设备浮地

　　如果将一端电路浮地，就切断了地环路，从而消除地环路电流。但有两个问题需要注意，一是出于安全考虑，往往不允许电路浮地，这时可以考虑将设备通过一个电感接地，这样对于50Hz的交流设备接地阻抗很小，而对于频率较高的干扰信号，接地阻抗较大，减小了地环路电流，这种方法只能减小高频干扰的地环路干扰。因为尽管设备浮地，但设备与地之间还存在寄生电容，这个电容在频率较高时会提供较低的阻抗，因此不能完全消除高频地环路干扰。

　　(2)使用变压器实现设备之间的连接

　　利用磁路将两个设备连接起来，可以切断环路电流。指挥大厅机房建设但要注意变压器初、次级之间的寄生电容仍然能够为频率较高的地环路电流提供通路，因此变压器隔离的方法对高频环路电流的抑制效果较差。提高变压器高频隔离效果的 个办法是在变压器的初、次级之间设置屏蔽层。屏蔽层的接地端必须在接收电路一端,否则，不仅不能改善高频隔离效果，还可能使高频耦合更加严重，同时变压器要安装在靠近信号接收设备或电路一侧。

　　(3)使用光隔离器

　　用光实现信号的传输可以说是解决地环路干扰问题的最理想方法。用光连接有两种方法，一是用光耦合器件，另一种是光纤连接。光耦合器件的寄生电容一般为2pF，能够在很高的频率上提供良好隔离。光纤几乎没有寄生电容，但使用成本高。在上面所讲问题没有探索出解决办法之前，指挥大厅机房建设我们在微波机房和发射机房之间使用了光耦合器件。

　　(4)使用共模振流圈

　　在设备的连接电缆或两电路的信号连接线上使用共模振流圈，相当于增加地环路的阻抗，这样在一定的地线电压作用下，地环路电流会减小，但要注意控制共模振流圈的寄生电容，否则对高频干扰的隔离效果会变差。共模振流圈的匝数越多，则寄生电容越大，高频隔离的效果越差。 2. 减小公共地线阻抗耦合的办法

　　减小公共地线阻抗耦合的关键是采用适当的接地方式，避免容易相互干扰的电路共用地线，一般都采用相距较远的并联单点接地方式。如图3。

　　我站两个机房对接地的综合改造，就采用此方式，效果很好。并联接地的缺点是接地用的导线多，成本高。为了节约成本，对于相互干扰少的电路，采用串联单点，也可以将电路按照强信号、弱信号、模拟信号、数字信号等分类，然后在同类设备电路中用串联单点接地，在不同类型的电路采用并联单点接地。