无线扩频技术通讯与感应无线通讯比较

无线扩频通讯与编码电缆感应通讯比较

附件：变频器为什么会对编码电缆感应通讯产生干扰感应通讯——在这种通讯方式中，编码电缆既做地址，又做数据通讯，通过编码电缆和车上的天线箱的电磁感应实现车载站和地面站的数据交换。

近年来，变频器在工业控制中得到广泛的应用，但他工作时频率丰富的谐波对周围的设备带来严重的干扰（见机械出版社出版的《SPWM变频调速器应该技术》）。其严重后果有：（1）影响通讯设备的正常接收；（2）影响周围机器设备的正常工作，使它们因接收错误而产生错误动作。

变频器工作时，作为一个强大的干扰源，其干扰途径一般分为辐射、传导、电磁耦合和边传导边辐射等，谐波频率为20kHz~100kHz,主要途径如图1所示：

从上图可看出，变频器产生的辐射干扰对周围的通讯接收设备产生强烈影响。

1、感应通讯中数据通讯和地址检测的模式，并说明变频器对感应通讯干扰的原因。

感应通讯的工作频率为：地面站：79 kHz，车载站：49 kHz，这个频率正好在变频器的谐波范围之内，于是产生了同频干扰，数据通讯的流程如图2所示：

由于地面站的数据是通过编码电缆发射的，而编码电缆是单线圈结构，发射效率较低，要保证车上的接收质量，必须提高车上的灵敏度，车上的接收天线是多线圈的，并配有讯号放大器，因此灵敏度较高，在接收地面站讯号的同时也很容易接收到变频器的谐波，造成同频干扰。车上接收到错误的数据后就不能往地面站回发数据，只能等待接收下一帧数据。如果干扰仍然存在，则通讯就中断了。

为了消除变频器的谐波干扰，常采取如下两种方法：

1）增加一个参数一样的接收线圈。采用放大器差分输入（减法器）的办法来消除干扰，但同时也把有用的讯号差分掉了，如图3所示：

为了防止有用讯号被差分（相减）掉，这两个线圈必须保持一定的距离。这样它们接收到的干扰讯号就不相等了，因此，用差分相减的办法不能完全消除变频器的谐波干扰。

2）采用无线扩频通讯技术。无线扩频通讯工作频率

2.4GHz，避开了变频器的谐波（20kHz~100kHz）干扰，这是一种彻底解决变频器谐波对数据通讯干扰的办法。

2、采用编码电缆感应通讯，通讯和地址检测互相影响

感应通讯系统中，编码电缆既用做地址检测，又用做数据通讯，因此地址检测盒数据通讯只能分时进行，地址检测建立在数据通讯之上。既在一个通讯周期内，有一段时间用于车上调制器发送载波，以便地面站检测地址。如图4所示：

由于变频器的干扰，车载站接收到错误的数据后不能回发数据，也就不能发送载波（用于地址检测）了，因此地址检测便不能实现。

如图5所示编码电缆的品面展开图，由此可见标准讯号线（R）线和地址线（G0~G9）均为单线圈结构，接收效率低，而且交叉编排，能有效抑制外来干扰，因此变频器对地址讯号没有形成干扰。

在感应通讯中，它是对数据通讯的干扰而影响地址检测的。