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当前位置:技术交流 视频传输工程中的电磁干扰及抗干扰措施
  下列文章是我公司EIE实验室根据公司产品开发、实验、工程等实践经验及数据所写,均为原创文章。希望能与广大同行进行交流。未经我公司许可?#22351;?#36716;载。
 
视频传输工程中的电磁干扰及抗干扰措施
---本篇文章已?#29615;?#34920;在“慧聪安防技术市场——商讯互动”第72期2005.04.20
 

干扰——是监控工程中的“常客”,也是令人讨厌令人烦恼的“不速之客”。
让干扰不再打扰——应该是监控行业朋友们的共同心声和奋斗目标之一。

一、 干扰到底是怎样形成的?

1,工程中的干扰我?#24378;?#20197;概括分成3类:
A) 源干扰:视频信号源内部,包括电源,产生的干扰——视频源信号中已经包含干扰;
B) 终端干扰:终端设备,包括设备电源产生的干扰——它能对输入的无干扰视频信号加入新的干扰;
C) 传输干扰:传输过程?#22411;?#36807;传输线缆引入的干扰,主要是电磁波干扰,包括地电位干扰类;
A,B类源干扰和终端干扰,尽管工程中也常遇到,但?#38469;?#20110;设备本身问题,不属于工程抗干扰范畴。本文涉及的只是第三类——视频传输工程中的电磁干扰。

2,eie实验室研究成果提出了如下观点:
A) 同轴干扰不是从屏蔽层缝隙?#26032;?#36827;去的,无缝隙的“编网—铝箔—编网—铝箔”四屏蔽电缆,仍有干扰,就是最好的实践验证。
B) 同轴干扰基本上是电磁感应电流在电缆屏蔽层纵向“阻抗”上产生的感应电动势,通过两端匹配负载,对视频信号产生干扰信号的;所以才有短电缆、高编电缆干扰小的实践;
C) 非屏蔽双绞线平衡传输原理,使它具有?#27426;?#30340;抗共模干扰能力,但它的不平衡结构(电阻误差5%/100米,线对之间的耦?#24076;?#39640;衰减和高失真特性),使它的实际抗干扰能力与某些“抗超强干扰”的宣传远不是一回事。屏蔽双绞线的大量应用,就应该有个起码的判断了。
D) 2005年eie实验室又提出了“防、避、抗、补”的工程抗干扰“四大基本要领”。

二、“防、避、抗、补”的工程抗干扰“四大基本要领”解释
1.“防”:对干扰设防,把干扰“拒之门外”。常见的有效措施:
A) 传输线缆,穿镀锌铁管,走镀锌铁皮线槽,深埋地下布线等,给传输线缆一个屏蔽电磁干扰的环?#24120;?#36825;是最基本最有效的防止干扰“入侵”的手段,包括变电站超高压环境下的安全传输,?#38469;?#26377;效的。不足之处是成本较高,不能架空布线,施工较麻?#24120;?br> B) eie双绝缘双屏蔽抗干扰同轴电缆,是抗干扰技术的一项自有知识产权的新成果,其原理与穿铁管基本相同,外层是干扰屏蔽层,提供内部无干扰的传输环?#24120;?#20869;屏蔽层是同轴传输回路的实际信号地,干扰在外屏蔽层上产生感应电动势,通过接“大地”屏蔽干扰,内外屏蔽层绝缘,使干扰感应电动势与视频信号传输回路绝缘,有效防止了干扰的“入侵”。优点是布线简单方便,成本低,在不能准?#25918;?#26029;是否会有干扰的情况下,基本可以实现“防干扰盲目布线”;
C) 工程设计和施工中,设防首先是应该考虑的;

2.“避”:避开干扰 ,另选一条 “路”,改变源信号传输?#32478;劍?#23646;于这异类的技术有:光缆传输(模拟调?#24179;?#35843;和数字调?#24179;?#35843;技术),射频,微波,数字变?#22351;?#21508;种传输?#32478;劍际?#20110;“信息调制和变换”?#32478;劍?#25110;“频分?#32478;健保?#23427;能有效避开源信号传输中,0-6M频率范围的直接干扰;这种?#32478;?#25239;干扰很有效。目前也有一些不肯介绍原理的产品,如采用编码和向上移动信号频带的方法等,大概也属于这一类产品。采用“避”的技术,工程中还应考虑两个问题:一是成本和复杂度的提高,二是变换损失——失真和信噪比的降低,不要一个矛盾掩盖另一个矛盾;

3.“抗”:视频信号传输过程中,如果干扰已经“混”进视频信号中,使信噪比(指信号/干扰比)严重降低,必须采用抗干扰设备,抑制干扰信号幅度,提高信噪比。目前主要技术措施有:
A) 传输变压器抑制50/100Hz低频干扰:有?#27426;?#25928;果,但局限性较大,通用性较差,应用面还较少;
B) “斩波”技术,原理上是吸收或衰减干扰信号频率分量。问题是难以应付工程中千变万化的干扰频率,对于谐波分量丰富的干扰(如变频电机干扰)抑制能力较差,值得注意的是这种办法在吸收干扰的同时,也吸收掉一部分有用信号,造成新的失真;
C) 视频预放大提高“信号/干扰”比(信噪比)技术:原理是:线路干扰大小是不会再变的,可以在线路前端,先把摄像机视频信号大幅度提升,从而提高了整个传输过程中的“信号/干扰”比(信噪比),在传输末端再恢复视频源信号特性,达到抑制干扰的目的。理论上实践上这种抗干扰技术?#21152;?#35813;?#24378;?#34892;的,有效的。问题是具体技术实?#21046;?#26469;有?#27426;?#38590;度,市场上有?#24674;?#36825;类产品,确实有?#27426;?#30340;抗干扰效果。但没考虑线缆传输失真、放大失真问题,没有真正解决视频信号的有效回复问题,图像传输质量没有真正解决。
D) eie实验室在长期研究加权放大和抗干扰技术的基础?#24076;?#20110;2005年初成功的推出了含有?#36739;?#19987;利技术的新产品——“加权抗干扰器”,他同?#26412;?#26377;抑制干扰和视频恢复双重功能,可有效抑制从50Hz到10MHz的广谱干扰,加权技术的成功应用,使频率越高抗干扰能力越强,进一步提高了高频干扰的抑制能力,并继承了加权视频放大专利技术高质量的视频恢复功能(详情另行介绍)。

4.“补”:补偿电缆传输和信号变换造成的视频信号传输损失,恢复视频源信号特性。电缆越长,产生干扰的?#24597;?#36234;大,干扰幅度也越高。从视频传输角度考虑,在抗干扰的同时,必须考虑信号衰减和失真问题:线缆引起的衰减、失真和抗干扰设备引起的附加衰减和失真,只有有效的补偿措施,才能算真正的、有效的视频传输设备。

三、 据实际情况,选择?#35270;?#30340;抗干扰措施
工程上解决干扰的问题,也是一个系统工程问题,“防、避、抗、补” 抗干扰四大基本要领,是从不同的技术侧面采取的不同措施,掌握了它们的原理、性能和使用方法,在工程中灵活运用,才能立于不败之地。

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