中国报告大厅网讯，当前，电子信息设备电磁脉冲环境效应研究多聚焦于快沿、高频、强场电磁脉冲场，针对低频宽脉冲电场环境效应的研究相对较少。然而，低频宽脉冲电场凭借频率低、能量大的特点，具备较强穿透能力，对工程内部电子信息设备构成较高威胁。电话交换机行业作为工程中常用的电子信息设备，其在低频宽脉冲电场环境下的工作稳定性直接关系到通信系统的可靠运行，因此开展低频宽脉冲电场对电话交换机的辐照效应试验，分析干扰规律与作用机理，对完善电话交换机电磁防护技术、保障2025年电话交换机行业技术稳定发展具有重要意义。以下是2025年电话交换机行业技术分析。

  一、电话交换机与电话机低频宽脉冲电场辐照试验装置及方法

  试验选用特定型号的程控电话交换机和电话机作为研究对象，分别开展电话机和电话交换机的效应试验。试验时，将受试设备分别置于试验区内外，两者通过电话线连接。开展电话机试验时，受试话机放置于试验区，交换机和另一部接听电话机置于测量屏蔽间，试验人员在测量屏蔽间进行拨号、接听等操作，通话状态的声源通过录音机播放音频实现，录音机放置于话筒附近，前期摸底试验已验证试验环境不会影响录音机工作状态，通过辨别辐照时语音信号变化判断设备损伤情况;开展电话交换机试验时，仅将电话交换机置于试验区，两部电话均放在测量间。

  《2025-2030年中国电话交换机行业市场深度研究及发展前景投资可行性分析报告》指出，试验所需的低频宽脉冲辐射场由低频宽脉冲电场模拟试验系统产生，该系统利用高压脉冲发生器通过传输线和吸收式负载，能在传输线内一定区域提供均匀的低频宽脉冲电场环境。通过调整高压脉冲发生器的输出电压、陡化系统输出端串联电感，可改变电场波形参数，从而开展不同波形下的电场试验。该电场环境参数具体如下：最快上升时间 6ns 且连续可调、脉宽大于 1ms、最高峰值场强 100kV/m、平行段 6dB 有效试验空间尺寸大于 2m×2m×2m(长 × 宽 × 高)。

  试验所用辐射场时域波形及频谱特性显示，辐射源频谱主要集中在 10kHz 以下。尽管上升时间可通过串联不同电感调整，不同参数下辐射源频谱会略有差异，但由于辐射波形脉宽大于 1ms，与上升时间相差几个量级，因此辐射源能量仍集中在低频范围内。激励电压源波形采用双指数脉冲形式，表达式为U(t)=kU0(e−αt−e−βt)，其中U(t)为试验系统激励电压，k为幅值调整系数，U0为峰值电压，α、β为波形调整参数。

  二、电话机在低频宽脉冲电场下的试验结果与电话交换机相关对比分析

  2.1 电话机效应规律与电话交换机干扰规律的关联分析

  从电话机试验结果可总结出低频宽脉冲电场对电话机的干扰规律，同时结合后续电话交换机试验结果，能发现两者在干扰规律上的异同，为深入理解电话交换机干扰特性提供参考：

  在一定条件下，低频宽脉冲电场会对电话机产生干扰，但即便场强达到 100kV/m，也未出现设备毁伤现象，这一特性与后续电话交换机试验中 “无毁伤” 结果一致，说明低频宽脉冲电场对这类通信设备的影响以干扰为主;

  电话机受干扰后的自恢复时间随场强增大而增加，且上升时间越快，相同自恢复时间下所需干扰场强越小，即场强越高、上升时间越快，干扰越严重，这一规律在电话交换机试验中同样存在，表明上升时间和电场强度是影响电话交换机与电话机干扰程度的共同关键因素;

  连接线缆是辐射场的重要耦合通道，在 240ns 上升时间下，2m 连线、无连线、4m 连线三种条件下，电话机干扰时的典型场强分别为 78.554kV/m、大于 100kV/m、62.440kV/m，且在 240ns、100kV/m 场强下，线缆全屏蔽时电话机自恢复时间约 3~5s，外露 4m 电话线时自恢复时间延长至约 35s，这与电话交换机试验中 “线缆耦合影响显著” 的结论相呼应，凸显线缆对电话交换机和电话机干扰程度的重要影响;

  不同受试姿态下，电话机出现干扰的场值相差不大，说明设备姿态对电话机干扰场值影响不敏感，而当电话线平行于极化方向放置时，比垂直于极化方向放置更易导致电话机干扰，这一线缆极化方向相关的干扰特性在电话交换机试验中同样存在，进一步验证了线缆摆放方向对电话交换机干扰的重要性;

  上升时间是影响电话机干扰场值的重要参数，在受试状态相同的情况下，10ns、20ns、80ns、130ns、240ns、320ns 上升时间对应的电话机临界干扰场强分别为 2.570kV/m、3.213kV/m、4.626kV/m、20.239kV/m、78.554kV/m、107.420kV/m，上升时间越短，临界干扰场强越低，当上升时间大于 550ns 时，100kV/m 以内未出现干扰现象，这一上升时间与临界干扰场强的关系，为分析电话交换机干扰场值变化提供了参考依据。

  2.2 电话机干扰机理对理解电话交换机干扰机理的基础作用

  电话机外壳为工程塑料，对电磁波基本透明，辐射电场对电话机的干扰由场路耦合和场线耦合共同决定，这一机理分析为后续研究电话交换机行业干扰机理奠定基础：

  电话机内部电路包含振铃电路、拨号电路、手柄通话电路、免提通话电路等，辐射电场通过干扰这些电路影响电话机正常工作，而电话交换机内部电路更为复杂，其干扰机理可在此基础上进一步拓展分析;

  在 240ns 上升时间、A11受试状态下，电话机临界干扰场强约 78.554kV/m，当线缆全屏蔽时，临界干扰场强增至约 120kV/m，说明场路耦合(辐射场直接干扰内部电路)和场线耦合(辐射场在线缆上耦合电压或电流并传导至电路内部)共同导致电话机干扰，这两种耦合方式同样存在于电话交换机干扰过程中，只是电话交换机因结构和电路差异，耦合效应表现有所不同;

  由于电话机塑料外壳对电磁波透明，孔缝耦合效应可忽略，辐射波极化方向对干扰场强影响小，而电话交换机外壳为金属材料，孔缝耦合效应需结合其结构特点具体分析，两者外壳差异导致的耦合路径不同，是理解电话交换机干扰机理的重要切入点;

  线缆耦合效应对电话机干扰程度影响较大，电话线越长，长线传导耦合效应越明显，耦合电压或电流越大，干扰越严重，恢复时间越长，且线缆摆放方向与辐射电场极化方向一致时，耦合效果最强，这一线缆耦合规律同样适用于电话交换机，只是电话交换机对耦合电压或电流更为敏感。