自动化系统抗干扰技术（三）
   1 综合布线抗干扰设计
　　综合布线本身是无源的，但它与各种高频网络设备联成系统后，就成为有源设备的重要组成部分，其受到的干扰种类较多，在实际工作中可能同时或交叉发生，所以需要抑制措施也较复杂。一般采取抑制噪声源、切断噪声途径、提高受扰设备对噪声免疫能力等方法。因此采用屏蔽(抑制噪声源，减少耦合电容与互感)、滤波(抑制噪声源)和合理布线(减少耦合电容与电感)，同时合理接地(必须屏蔽)。对于传输线上的反射波通过阻抗匹配解决，对导体还要采取特殊的生产工艺(双绞线)。
　　1.1 双绞线抗干扰
　　为了消除线对间的串扰，综合布线系统中使用双绞线作为传输媒介，它把电流方向相反流量相等的两根导线互相拧合。由于电流的方向相反，感应磁通引起的噪声电流互相抵消，不影响传输信号，其抑制线队间的串扰效果与绞距有关，见表1所示:
　　表1 双绞线绞距对抑制串扰的影响
　　 绞 距 10 7.5 5 2.5
　　 噪声衰减率/dB 23 37 41 43
　　两根线绞合在一起，除了可减小或消除串扰外，还可降低两导线间的非平衡性互电容，有利于平衡传输，还可以降低衰减，并保持恒定的特性阻抗。
　　1.2 非屏蔽与屏蔽线缆的选择
　　根据有无屏蔽层，双绞线可分为非屏蔽双绞线(UTP)与屏蔽双绞线(STP)。UTP除了采用合理的绞距消除线对之间的串扰外(可认为是内部干扰)，还利用平衡传输特性消除外界的电磁干扰，即外界干扰在一个线对的两根导线上的影响相同而互相抵消，接受器只对信号敏感而不受这种共模噪声的影响，其抗干扰能力≥40dB。在一般电磁环境中使用UTP已能满足性能要求。
　　(1) 超过6类标准的高速数据传输中，因TUP的极限是6类标准，而实现7类标准必须采用屏蔽系统。
　　(2) 有信息安全要求的场合，不允许电磁信息往外发射，若屏蔽系统尚不能达到要求，应采用光缆系统。
　　1.3 屏蔽系统
　　屏蔽电缆的芯线外由于有一层屏蔽网，因此其屏蔽效果是很明显的，但它的做法却要求很严格:
　　(1) 要求全程屏蔽。包括线缆、终端、信息插座、跳接线、配线架、集线器等在内的整个系统都需要完全连续屏蔽，不允许有一丝的间断或破损。
　　(2) 要求有良好、正确的接地。对系统的接地方式、接地电阻有较高的要求，确保把干扰引入大地，并不把新的干扰引入系统。
　　以上两点在实际工程中均很难完全做到，若不能做到，则其性能可能反而不如UTP，而且屏蔽系统成本较高。目前，对综合布线是采用屏蔽与非屏蔽是工程界争论的焦点。
　　屏蔽系统除了传输部分屏蔽外，设备间(如机房)也需屏蔽。在高频时屏蔽物宜用铜或铝，其厚度可很小，而低频时宜用铁磁材料作屏蔽层。
　　1.4 传输线路的反射抑制
　　传输线在接有阻抗值不同于其特性阻抗Zc处，其传输的信号会在该处发生反射，并叠加在传输信号上，造成信号波形畸变，可能会使传送信息产生错误，或使电压超过电路极限值，破坏电路的正常工作。
　　反射包括信号源的内阻抗与传输线路的特性阻抗不匹配，以及传输线的特性阻抗与负载阻抗不匹配，或两种不同的电缆相互连接。综合布线线缆特性阻抗我国标准规定为100Ω与150Ω(新国标只规定为100欧姆)，其偏差为±15Ω，设计时要注意阻抗匹配，以消除发射的形成。
　　1.5 滤波
　　滤波是抗干扰的一项重要手段。滤波器件分为模拟滤波器和数字滤波器，它们应用于信号电路时，都应无失真地让需要的信号通过，即在通频带内，其幅频特性应为一常数，而相频特性应为线性，设计时应以此为原则。
　　模拟滤波器既可用于电源线路，也可用于信号输入、输出电路，能衰减脉冲噪声、尖峰噪声、谐波与其他杂波信号。对于共模噪声，滤波器在电源线(信号线)和地线间构成通路，把噪声电流引入大地;对于常模噪声，滤波器在线间构成通路，把噪声电流在线间短路。