視頻傳輸工程電磁干擾解決方案

干擾是監(jiān)控工程中的“常客”，也是令人討厭、令人煩惱的“不速之客”。讓干擾不再打擾，應該是監(jiān)控行業(yè)朋友們的共同心聲和奮斗目標之一。

一、干擾到底是怎樣形成的?

1)工程中的干擾我們可以概括分成3類：

A)源干擾：視頻信號源內(nèi)部，包括電源產(chǎn)生的干擾——視頻源信號中已經(jīng)包含干擾；
B)終端干擾：終端設備，包括設備電源產(chǎn)生的干擾——它能對輸入的無干擾視頻信號加入新的干擾；
C)傳輸干擾：傳輸過程中通過傳輸線纜引入的干擾，主要是電磁波干擾，包括地電位干擾類。

源干擾和終端干擾，盡管工程中也常遇到，但都屬于設備本身問題，不屬于工程抗干擾范疇。本文涉及的只是第三類——視頻傳輸工程中的電磁干擾。eie實驗室研究成果提出了如下觀點：

同軸干擾不是從屏蔽層縫隙中漏進去的，無縫隙的“編網(wǎng)—鋁箔—編網(wǎng)—鋁箔”四屏蔽電纜，仍有傳輸干擾，就是最好的實踐驗證。同軸干擾基本上是電磁感應電流 在電纜屏蔽層縱向“阻抗”上產(chǎn)生的感應電動勢，通過兩端匹配負載對視頻信號產(chǎn)生干擾信號的;所以才有短電纜、高編電纜干擾小的實踐。

非屏蔽雙絞線平衡傳輸原理，使它具有一定的抗共模干擾能力，但它的不平衡結構(電阻誤差5%/100米，線對之間的耦合，高衰減和高失真特性)，使它的實際抗干擾能力與某些“抗超強干擾”的宣傳遠不是一回事。屏蔽雙絞線的大量應用，就應該有個起碼的判斷了。

二、視頻傳輸工程抗干擾的“防、避、抗、補”“四大基本功”

1)“防”：對干擾設防，把干擾“拒之門外”。常見的有效措施有：給傳輸線纜一個屏蔽電磁干擾的環(huán)境，這是最基本、最有效的防止干擾“入侵”的手段。將傳 輸線纜穿鍍鋅鐵管，走鍍鋅鐵皮線槽，深埋地下布線等，這對于包括變電站超高壓環(huán)境下安全傳輸視頻信號都是有效的。不足之處是成本較高，不能架空布線，施工 較麻煩。

eie雙絕緣雙屏蔽抗干擾同軸電纜是抗干擾技術的一項自有知識產(chǎn)權的新成果，其原理與穿鐵管基本相同。外層是干擾屏蔽層，提供內(nèi)部無干擾的傳輸環(huán)境，內(nèi)屏 蔽層是同軸傳輸回路的實際信號地，干擾在外屏蔽層上產(chǎn)生感應電動勢，通過接“大地”屏蔽干擾，內(nèi)外屏蔽層絕緣，使干擾感應電動勢與視頻信號傳輸回路絕緣， 有效防止了干擾的“入侵”。優(yōu)點是布線簡單方便，成本低，在不能準確判斷是否會有干擾的情況下，基本可以實現(xiàn)“防干擾盲目布線”。在工程設計和施工中，設 防首先是應該考慮的。

2)“避”：避開干擾，另選一條“路”，改變源信號傳輸方式。屬于這一類的技術有：光纜傳輸(包括模擬調(diào)制解調(diào)和數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術)，射頻，微波，數(shù)字變 換等各種傳輸方式都屬于“信息調(diào)制和變換”方式，或“頻分方式”，它能有效避開源信號傳輸中0-6M頻率范圍的直接干擾;這種方式抗干擾很有效。目前也有 一些不肯介紹原理的產(chǎn)品，如采用編碼和向上移動信號頻帶的方法等，大概也屬于這一類產(chǎn)品。采用“避”的技術，工程中還應考慮兩個問題：一是成本和復雜度的 提高，二是變換損失——失真和信噪比的降低，不要一個矛盾掩蓋另一個矛盾。

3)“抗”：視頻信號傳輸過程中，如果干擾已經(jīng)“混”進視頻信號中，使信噪比(指信號/干擾比)嚴重降低，必須采用抗干擾設備抑制干擾信號幅度，提高信噪比。目前主要技術措施有：

傳輸變壓器抑制50/100Hz低頻干擾有一定效果，但局限性較大，通用性較差，應用面還較少；

“斬波”技術，原理上是吸收或衰減干擾信號頻率分量。問題是難以應付工程中千變?nèi)f化的干擾頻率，對于諧波分量豐富的干擾(如變頻電機干擾)抑制能力較差，值得注意的是這種辦法在吸收干擾的同時，也吸收掉一部分有用信號，造成新的失真。

視頻預放大提高“信號/干擾”比(信噪比)技術：原理是：線路干擾大小是不會再變的，可以在線路前端，先把攝像機視頻信號大幅度提升，從而提高了整個傳輸 過程中的“信號/干擾”比(信噪比)，在傳輸末端再恢復視頻源信號特性，達到抑制干擾的目的。理論上、實踐上這種抗干擾技術都應該是可行的，有效的。問題 是具體技術實現(xiàn)起來有一定難度，市場上有一種這類產(chǎn)品，確實有一定的抗干擾效果。但沒考慮線纜傳輸失真、放大失真問題，沒有真正解決視頻信號的有效恢復問 題，圖像傳輸質(zhì)量沒有真正解決。

eie實驗室在長期研究加權放大和抗干擾技術的基礎上，于2005年初成功的推出了含有兩項專利技術的新產(chǎn)品——“加權抗干擾器”。它同時具有抑制干擾和 視頻恢復雙重功能，可有效抑制從50Hz到10MHz的廣譜干擾，加權技術的成功應用，使頻率越高抗干擾能力越強，進一步提高了高頻干擾的抑制能力，并繼 承了加權視頻放大專利技術高質(zhì)量的視頻恢復功能。“補”：補償電纜傳輸和信號變換造成的視頻信號傳輸損失，恢復視頻源信號特性。電纜越長，產(chǎn)生干擾的概率 越大，干擾幅度也越高。從視頻傳輸角度考慮，在抗干擾的同時，必須考慮信號衰減和失真問題。線纜引起的衰減、失真和抗干擾設備引起的附加衰減和失真，只有 有效的補償措施才能算真正的、有效的視頻傳輸設備。

三、據(jù)實際情況選擇適用的抗干擾措施

工程上解決干擾的問題也是一個系統(tǒng)工程問題，“防、避、抗、補”四大基本功是從不同的技術側面采取的不同措施，掌握了它們的原理、性能和使用方法，在工程中靈活運用，才能立于不敗之地。