第4章(5)工程電磁兼容(第二版)(路宏敏)

<1>4.5頻率劃分和管制<2>頻率劃分和管制頻率劃分或頻率分配（FrequencyAllocation）是指給某一業(yè)務(wù)劃定一個(gè)或一組使用頻率的范圍。任何信號(hào)都是由一定的頻率分量組成的，利用信號(hào)的頻譜特性將需要的頻率分量全部接受，將干擾的頻率分量加以剔除，這就是利用頻率特性來(lái)控制電磁干擾的指導(dǎo)思想。為了防止電磁信號(hào)相互干擾，人們把頻譜資源進(jìn)行了合理分配和管理，以減少有意發(fā)射電磁波的相互干擾。例如：將頻譜劃分成許多頻段，不同用途的電磁波只能在自己的頻段內(nèi)工作和傳播。<3>國(guó)內(nèi)無(wú)線電波段名稱和頻率范圍微波<4>對(duì)于微波波段的進(jìn)一步頻段劃以及相應(yīng)的命名，通常有多種形式。例如，如下微波波段的劃分及命名<5>在世界范圍內(nèi)，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）是負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)國(guó)際無(wú)線電事宜的組織，它是聯(lián)合國(guó)處理電信問(wèn)題的專門(mén)機(jī)構(gòu)?！秶?guó)際無(wú)線電規(guī)則》是ITU進(jìn)行無(wú)線電頻率協(xié)調(diào)和管理的唯一依據(jù)，具有國(guó)際法性質(zhì)，規(guī)定了頻率分配和使用的規(guī)則，制定了頻率分配表。劃分了9kHz~275GHz的頻率范圍，規(guī)定了廣播、航空、航海、固定通信、移動(dòng)通信、宇宙通信、探測(cè)、天文、科研等39種無(wú)線電業(yè)務(wù)的頻率范圍。<6>規(guī)則中制定的頻率分配表把全球按地理位置分成三個(gè)區(qū)域：一區(qū)：非洲、歐洲和整個(gè)原蘇聯(lián)地區(qū)。二區(qū)：美洲。三區(qū)：亞洲和歐洲。<7>每個(gè)區(qū)域又可以分成若干個(gè)較小的地區(qū)，地區(qū)性頻率分配主要針對(duì)0.1~4MHz的中距離通信無(wú)線電波，對(duì)于更高頻率的遠(yuǎn)距離通信無(wú)線電波，可以在不同地區(qū)通用。對(duì)于90MHz以下的頻率范圍，除了衛(wèi)星通信外，4~7.5MHz的頻率范圍在全球進(jìn)行分配，作為各種專用業(yè)務(wù)頻率，以避免電離層反射到全球范圍而引起干擾。<8>每個(gè)國(guó)家根據(jù)國(guó)際電信公約和國(guó)際無(wú)線電規(guī)則設(shè)立國(guó)家級(jí)的頻譜管理機(jī)構(gòu)，為本國(guó)分配和管理無(wú)線電頻譜。我國(guó)現(xiàn)行的管理體制為：由國(guó)家無(wú)線電管理委員會(huì)以及各省市（地區(qū)）的無(wú)線電管理委員會(huì)負(fù)責(zé)地方的無(wú)線電頻率分配、協(xié)調(diào)和管理；人民解放軍無(wú)線電管理委員會(huì)以及各軍區(qū)無(wú)線電管理委員會(huì)負(fù)責(zé)軍隊(duì)的無(wú)線電頻率分配、協(xié)調(diào)和管理<9>頻譜管制方法對(duì)于無(wú)意發(fā)射的電磁騷擾不適用，因?yàn)闊o(wú)意發(fā)射的電磁騷擾的頻率不能由人工來(lái)制定。另外，在復(fù)雜電磁環(huán)境中，頻率管制在一些有意騷擾的情況下也存在一些限制性的因素。對(duì)于頻譜管制，其具體涉及一些相關(guān)技術(shù)，如：濾波技術(shù)、頻率調(diào)制技術(shù)、數(shù)字傳輸技術(shù)、光電傳輸技術(shù)等。<10>

濾波

濾波技術(shù)是一種常用的抑制電磁騷擾的技術(shù)措施。濾波的實(shí)質(zhì)是將信號(hào)頻譜劃分成有用頻率分量和騷擾頻率分量，剔除和抑制騷擾頻率分量。

頻率調(diào)制

通常在長(zhǎng)距離信號(hào)傳輸過(guò)程中容易引入騷擾，而且這種騷擾的頻譜較寬，頻率范圍難以確定。為了提高信號(hào)傳輸質(zhì)量，可采用頻率調(diào)制的方法。電源濾波器<11>信號(hào)調(diào)制<12>

數(shù)字傳輸這種技術(shù)是將待傳輸?shù)男盘?hào)經(jīng)過(guò)高速采樣、模/數(shù)轉(zhuǎn)換，使之變成數(shù)字信號(hào)，成為一系列對(duì)應(yīng)于原信號(hào)幅度的調(diào)制脈沖。數(shù)字傳輸技術(shù)的采用頻率應(yīng)大于兩倍以上傳送信號(hào)的最高頻率成分，否則信號(hào)的信息就不能全部包含在數(shù)字信號(hào)中。經(jīng)過(guò)采樣后，將連續(xù)變化的信號(hào)波形變成階梯形狀的波形，通常稱為量化。（量化會(huì)帶來(lái)誤差，其誤差大小取決于采樣頻率）信號(hào)的數(shù)字傳輸技術(shù)實(shí)質(zhì)上也是一種頻率變換的方法。<13>

光電傳輸隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，通信工程中越來(lái)越廣泛地采用光纖傳輸信號(hào)。光信號(hào)的波長(zhǎng)遠(yuǎn)小于一般電磁騷擾的波長(zhǎng)，所以如同頻率劃分一樣，它不會(huì)受電磁干擾。一般性光電傳輸過(guò)程：采用光電二極管或半導(dǎo)體