无线通信系统的环境适应性

这种场合下，往往结合腐蚀危害，需要整体考虑，采用例如热交换器柜等防护设备，在存在难以清理的油烟等环境条件下，应尽量避免安装设备，如不得不安装，应尽量采用密闭型的自然散热设备。

工业上对灰尘的处理有很多经验，包括惯性除尘、喷淋、过滤、静电吸附等多种方式得到应用[11]。对于通信设备，灰尘没有工业环境恶劣，而能够提供的动力、空间都非常有限；设备分散安装在各个站点，维护周期长甚至希望能够免维护，同时不允许出现高噪音、强烈振动。可以采用的主要就是惯性除尘、过滤等方法，减少一部分进入设备的灰尘。

从上面的分析可以看出，对于系统的防尘设计，也需要结合实际环境因素以及降低CAPEX 和OPEX 的需求。对很多室内应用，可以允许灰尘直接进入和穿过设备，减少维护开销；对于部分恶劣环境，考虑增加过滤装置，但需要考虑装置的容尘能力以及维护开销；对于部分运营商愿意进行设备维护，不希望灰尘进入设备的，可以使用防尘网；对于存在腐蚀性物质等的环境，要考虑采用内外环境隔离的设备。

2.3 湿度和腐蚀

从功能和性能角度，湿度和温度一起影响到空气和板材的介电常数，有可能减少高速设计的裕度，引发设备误码率增加等异常。从设备可靠性来看，湿度会加速腐蚀的发生，使得灰尘、有害气体等对设备的损害加剧。对于部分工艺不良的器件，空气中的水汽可能带来破坏性的后果。例如当半导体芯片钝化层不良时，在潮湿空气中可能发生内部分层，通过非偏置的高度加速应力测试（uHAST）试验可以识别此类工艺缺陷；密封不良的电阻器可能因为空气中含硫，发生硫化而损坏，需要通过选型规避。

一般认为，金属在洁净大气中，在相对湿度小于60%~70% 的干燥大气中，发生腐蚀的速度非常慢，当相对湿度大于60%~70%时，腐蚀速度大大加快。如果空气中存在H2S、SO2 等气体时，腐蚀速度也会加快。临界湿度随着空气成分、金属成分不同而有差异，积尘中的粒子也会增加吸附而导致腐蚀速度增加。但是总体上可以认为，通过控制使相对湿度小于60%，可以防止大部分大气腐蚀的发生[12]。

控制湿度的一个重要手段就是控制温度。设备中空气被加热时主要是显热增加，饱和水气压增大，绝对水气压并没有变化，导致空气的相对湿度降低。假设设备入口处的空气湿度接近饱和，设备内空气温升达到10 度左右，即可以使得空气相对湿度降低到60%以下，避免腐蚀的发生。这个方法存在局限性：第一，为了保证低湿度，对空气进行加热，使得设备工作的温度升高，对于需要高温运行的设备，相当于恶化了设备的工作温度环境；第二，空气在设备中是逐渐被加热的，在进风口附近，湿度较高，灰尘堆积也较多，更容易发生腐蚀。

因为上述原因，一般认为，大部分单板上因为自热温升，可以认为正常环境腐蚀发生很慢。通过湿尘试验也可以对设备的自身对灰尘、湿度、盐分的抵抗能力进行预评估。对于腐蚀更容易发生的位置，如风扇、设备进风口等部件，要考虑防护。当环境十分恶劣时，需要考虑增加隔离等防护措施。对于维护要求低的部件，可考虑三防工艺，但是三防工艺会增加成本，加长加工周期，影响维修，喷涂还会增加对环境的污染。

根据经验，化工厂、港口、地下车库等，湿度很大，存在大量有害气体或盐雾，甚至机房环境在蓄电池使用不当的情况下，也会出现漏酸等情况，对机房内设备带来危害（如图7所示）。无防护的设备的腐蚀尤易发生在通风部件，对腐蚀的部件进行成分分析显示，腐蚀物主要的成分为硫和氯（如图8 所示）。

图7 蓄电池漏酸可能对机房内设备带来危害

图8 高湿硫化氢环境下的PCB腐蚀

目前的基站设计电路组装密度很高，中兴通讯软基站室外产品一般都采用纯自然散热或者热交换器柜，避免直通风场景。虽然直通风或者透气过滤膜能够降低设备成本，但是灰尘堵塞（透气膜产品）、对进气预加热以降低湿度的设计降低了散热能力，加之有害气体、灰尘、盐雾直接进入设备等问题，降低了产品的适用范围。对于环境洁净、抗腐蚀能力强、成本敏感，或者内部有蓄电池的设备，可考虑使用直通风设备。

2.4 其他问题

设备及相关配件在长期工作中，还会面临各种其他问题，例如雷击、水浸（水滴）、日晒、人为因素等等。

在夏季，雷击和水浸的问题相对较多。光缆加强筋、动力线引雷，加上有的机房接地装置安装不良甚至被窃，导致设备接地不良，可能使设备造成雷击伤害。设备工作环境的控制是一方面，另一方面室内设备的一些防护指标，按照标准已经不能满足现场的实际要求，实际控制要在标准上有所提升，但是又不需要达到室外的防护