無線通信系統(tǒng)電磁干擾測試方法探討

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關鍵詞：無線通信；電磁干擾；電磁兼容性

引言

無線通信系統(tǒng)在核電廠的應用是核電發(fā)展的趨勢。無線通信系統(tǒng)應滿足現(xiàn)場設備電磁兼容性，尤其是可在設有敏感設備區(qū)域的鄰近使用。以確保該系統(tǒng)覆蓋范圍內(nèi)的所有區(qū)域安全、可靠地使用，不影響核電廠其他設備與系統(tǒng)的正常運行。目前，行業(yè)內(nèi)對無線通信系統(tǒng)設備電磁干擾測試方法并沒有標準要求，因此研究無線通信系統(tǒng)在核電站內(nèi)電磁干擾測試方法具有重大意義。HTR-PM無線通信系統(tǒng)無線局域網(wǎng)采用2.4G頻段的Wifi網(wǎng)絡實現(xiàn)無線移動通信，具有無線射頻單元的設備包括室內(nèi)基站和語音手持終端。測試應分為設備供貨前實驗室內(nèi)模擬測試及現(xiàn)場實際使用測試。

1實驗室內(nèi)模擬測試

（1）測試配置邊界包括受試設備殼體和2m暴露的互連線。受試設備無線手持終端前外殼的面為測試配置邊界，無線接入點測試配置邊界以受試設備（包括：無線接入點主機+天線）的受測天線邊緣作為配置邊界。對所有配置，天線應距測試配置邊界的邊緣1m。（2）LISN是電力系統(tǒng)中電磁兼容測試中的一項重要輔助設備。它可以隔離電波干擾，提供穩(wěn)定的測試阻抗，并起到濾波的作用。（3）測試布置，確保EUT產(chǎn)生最大輻射發(fā)射的面朝向測量天線。對所有配置，天線應距測試邊界的前緣1m。除1040mm拉桿天線外，天線應高于地面接地平板1200mm。確保天線任何部分據(jù)屏蔽室的壁面不小于1m，距頂板不小于0.5m。無線手持終端在實際應用場景中需要連接到無線網(wǎng)絡中，此時需要無線接入點的支持，因此測試時需要將無線接入點部署在暗室內(nèi)，無線手持終端應用場景主要包括兩種狀態(tài)：待機狀態(tài)：無線手持終端連接無線網(wǎng)絡且號碼已經(jīng)注冊成功所處的狀態(tài)，此時終端可以做主叫、被叫。撥號過程也屬于此狀態(tài)。通信狀態(tài)：無線手持終端與其他終端保持通信（語音通話）時所處的狀態(tài)，此時終端使用無線網(wǎng)絡實現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)傳輸。

1.1EMI輻射信號強度的計算

呈輻射狀的電磁干擾（EMI）信號會從輻射源傳播至某個接收單元。根本而言，這些信號的功率或者電壓強度在“觸及”敏感的電路時，取決于發(fā)送器的功率/天線增益以及輻射源和接收器之間的距離。在進行EMI評估時，會利用電場強度或者輻射功率密度參數(shù)。電場強度量化了輻射源干擾電壓的大小。這種窄帶或者寬帶EMI信號測量單位為伏每米（V/m）。轉換成dBμV/m：dBμV=20log(V)+120μV。

1.2測試結果

測試結果如表1所示。

2現(xiàn)場實際使用測試

本測試選擇在儀控、電氣敏感設備安裝、調試期間，并且設備在線的情況下進行。在儀控、電氣敏感設備附近使用無線通信業(yè)務，實時觀察儀控、電氣敏感設備的變化和反應，查看無線設備在使用過程中，是否對儀控、電氣敏感等設備造成干擾。

2.1測試原則

測試過程，無線通信設備的部署、測試點、測試方法、功率設置等需遵循如下原則：（1）與實際應用一致性原則無線通信測試系統(tǒng)所測設備與將來部署設備的技術性能一致；無線通信測試系統(tǒng)是一套完整的系統(tǒng)，能夠提供全部的通信功能；無線基站、終端功率等參數(shù)設置為將來部署提供參考；核電廠內(nèi)電氣設備在線，與生產(chǎn)時狀態(tài)相同或相近；信號覆蓋范圍內(nèi)的測試點（或測試路線）的選擇符合生產(chǎn)時要求。（2）極限測試原則無線基站部署盡可能的接近電氣敏感設備；測試過程，無線終端盡可能接近電氣敏感設備；無線基站、無線手持終端最大功率測試。多種儀控、電氣敏感設備測試（3）保證設備安全儀控、電氣敏感設備有應急預案；列出不允許測試的重要儀控設備及區(qū)域。

2.2測試部署

由儀控、電氣專業(yè)明確受測設備房間，受測設備所在房間已有無線AP，則無需重新部署AP，若受測設備所在房間沒有無線AP，測試時需臨時部署，臨時部署AP通過臨時部署網(wǎng)線直連就近的接入交換機或者通過延長就近的AP網(wǎng)線至測試房間方式實現(xiàn)。

2.3測試步驟

儀控、電氣人員確認電氣敏感設備初始狀態(tài)；在部署點部署無線通信測試設備；通過網(wǎng)管調整無線基站的發(fā)射功率初始值為100mW（20dbm）；無線基站開機；無線終端開機；在每個干擾測試點進行如下操作：無線終端進行撥號；無線終端振鈴；無線終端接聽通話；無線終端之間進行通話；無線終端掛斷通話；無線基站關機；所有無線通信測試設備關機。

2.4測試結果

所測儀控、電氣敏感設備未顯示有異常。

3結語

在核電廠中，無線通信的應用已經(jīng)成為了一種必然的趨勢。而要讓無線通信發(fā)揮出應有的作用，就必須要注重無線通信的兼容性以及干擾。為了更好的測試HTR-PM無線通信系統(tǒng)電磁干擾。文中在介紹了HTR-PM無線通信系統(tǒng)的基礎上，從實驗室內(nèi)模擬測試以及現(xiàn)場實際使用測試這兩個方面分析了HTR-PM無線通信系電磁干擾。測試結果顯示所測儀控、電氣敏感設備未顯示有異常。為了更好的發(fā)揮出無線通信系統(tǒng)的作用，在后期我們還將繼續(xù)開展相關測試。

參考文獻

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[3]尹義文.淺議無線通信電磁干擾與防治關鍵技術[J].信息通信,2020(01):162-163.

作者：閆俊芳 李穎 龍振海 張海明 馬波 單位：中核能源科技有限公司