大功率短波發(fā)射臺站控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)

陳暢

摘 要 隨著大功率短波發(fā)射機(jī)系統(tǒng)智能化、自動化的不斷推進(jìn)，各種自動控制系統(tǒng)的應(yīng)用為保障安全播音、解放勞動力起到了積極的作用。但是，電磁環(huán)境的逐漸復(fù)雜和大功率短波發(fā)射臺站的特殊環(huán)境，使控制設(shè)備、控制軟件受到很多干擾因素的影響，排除干擾因素、增加控制系統(tǒng)穩(wěn)定性就成為迫切需要解決的問題。文章分析大功率短波發(fā)射臺站控制系統(tǒng)的幾種干擾因素，介紹了相應(yīng)的抗干擾措施，以期解決或減少了控制系統(tǒng)的干擾問題。

關(guān)鍵詞 大功率短波發(fā)射臺站；控制系統(tǒng)；抗干擾

中圖分類號：TN838 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）09-0041-01

大功率短波發(fā)射機(jī)以其傳輸距離遠(yuǎn)、覆蓋效果好等優(yōu)點(diǎn)，在我國政治維穩(wěn)任務(wù)中起到了積極的作用。近年來，無線局大功率短波發(fā)射機(jī)的數(shù)目逐漸增多，“有人留守?zé)o人值班”的工作模式促使著發(fā)射機(jī)自動化系統(tǒng)、偏向開關(guān)自動控制系統(tǒng)、自動溫控系統(tǒng)、質(zhì)量保證系統(tǒng)等控制系統(tǒng)的改造和應(yīng)用。但是，隨著當(dāng)今社會電磁環(huán)境的逐漸復(fù)雜和大功率短波發(fā)射臺站本身的特殊環(huán)境，排除控制系統(tǒng)的干擾因素、增加其穩(wěn)定性就成為迫切需要解決的問題。

大功率短波發(fā)射臺站的控制系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，例如：發(fā)射機(jī)自動化系統(tǒng)：可以實(shí)現(xiàn)按運(yùn)行圖自動開關(guān)機(jī)、故障提示、操作記錄、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，為解放勞動力、?shí)現(xiàn)播音精準(zhǔn)化控制起到了積極的作用；偏向開關(guān)自動控制系統(tǒng)：可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)按照運(yùn)行圖自動倒換天線，通過控制天線開關(guān)矩陣中的偏向開關(guān)的偏轉(zhuǎn)位置，實(shí)現(xiàn)一部發(fā)射機(jī)上多個天線。偏向開關(guān)控制柜大多在室內(nèi)偏向開關(guān)下面，其抗干擾技術(shù)非常重要；自動溫控系統(tǒng)：大功率短波發(fā)射機(jī)的冷卻、保溫意義重大，現(xiàn)在很多發(fā)射臺站都引入了自動溫控系統(tǒng)，它為大型電子管的散熱、水路的防凍、整機(jī)的恒溫控制起到了積極的作用；質(zhì)量保證系統(tǒng)：是全面檢測發(fā)射機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的控制系統(tǒng)，它通過解調(diào)發(fā)射機(jī)的輸出信號為維護(hù)人員提供發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，在機(jī)器故障的情況下發(fā)出報警提醒值班人員處理異態(tài)，為保障安全播音起到了積極的作用。這些控制系統(tǒng)的應(yīng)用都為保障安全播音、解放勞動力、實(shí)現(xiàn)“有人留守?zé)o人值班”的工作模式起到了非常重要的作用，但是，高頻信號等干擾因素使原本在實(shí)驗(yàn)室穩(wěn)定的控制系統(tǒng)卻在發(fā)射臺站無故出錯，排除干擾因素的影響對控制系統(tǒng)的穩(wěn)定意義重大。

1 常見的干擾類型

1）傳導(dǎo)干擾。傳導(dǎo)干擾大體上可以分為三種：①引入信號時的干擾。這種干擾是不同的信號在傳遞到系統(tǒng)時所發(fā)生的干擾，能夠影響設(shè)備的正常運(yùn)行以及測量的精度；②電源信號的干擾。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，電源的電壓并不是穩(wěn)定不變的。發(fā)射機(jī)所使用的電力都是通過電網(wǎng)經(jīng)35 kV變電站來提供的，然而電網(wǎng)的面積廣、傳輸線路長，會受到不同的干擾，用電負(fù)荷也在隨時變化，因此各種情況都可以影響其電源信號的穩(wěn)定；③接地系統(tǒng)對于控制設(shè)備的干擾。接地點(diǎn)的連接方式需要根據(jù)實(shí)際情況而定，選擇合適的方法就會減小相應(yīng)的電磁干擾；若選擇不當(dāng)，則很有可能增加電磁干擾。

2）輻射干擾。大功率短波發(fā)射臺站的高頻電磁波會產(chǎn)生各種輻射干擾，這些輻射干擾的分布是沒有規(guī)律的，因此十分復(fù)雜。大多短波發(fā)射臺站的控制設(shè)備在射頻磁場中，那么它遭到輻射的影響會更大。影響的方式主要有兩種：一是引入了通信線路的干擾以及產(chǎn)生電路感應(yīng)的干擾問題。此外，設(shè)備自身的磁場頻率以及設(shè)備的擺放位置等都會不同程度地影響到輻射干擾[3]。

3）靜電干擾。靜電荷會產(chǎn)生在我們生活之中的所有物體之上，在電氣控制裝置上面的靜電荷會十分明顯。靜電荷周圍會產(chǎn)生電場，使得電路的地理位置發(fā)生變化。靜電干擾會影響到輸出電路，對電路會有一些耦合干擾。耦合干擾可以分成兩種，分別是漏電耦合干擾以及磁場耦合干擾。當(dāng)然，磁場和電場是密不可分的，磁場干擾和電場干擾也是同時出現(xiàn)的?？刂圃O(shè)備電路的元器件老化以及漏電或者工作環(huán)境等原因，都能夠產(chǎn)生靜電干擾。

2 采取的措施

1）軟件抗干擾技術(shù)。將整個控制臺的接收系統(tǒng)和干擾源相互分離，同時切斷能夠產(chǎn)生耦合等干擾的路線，這樣就能夠抑制干擾，將正常的信號通過隔離的方法傳遞給系統(tǒng)。但是，系統(tǒng)中所存在和產(chǎn)生的電磁干擾十分復(fù)雜，單純靠硬件隔離并不能夠完全消除這些電磁干擾，所以采取軟件進(jìn)行抗干擾是十分必要的[4]。

2）濾波。抑制干擾的一種常用方法就是濾波。濾波主要是將某些特定頻率波段的信號從輸入信號中過濾出去。采用濾波方法，對信號進(jìn)行預(yù)處理，能夠使得信號進(jìn)行篩選，在很大程度上抑制了干擾。常用的濾波方法，依據(jù)不同的頻率和性質(zhì)大體上可以分為以下四種：①低通濾波，即信號具有一個最高的頻率，超過這個限制的頻率信號就會被分離出去；②高通濾波，即信號具有一個最低的頻率，信號低于這個限制的頻率信號就會被分離出去；③帶通濾波，只允許在某一個上下限范圍的信號頻率通過；④帶阻濾波，其形式正好與帶通濾波的作用相反。

3）接地。應(yīng)用于短波發(fā)射臺站的很多控制系統(tǒng)的硬件都置于一個機(jī)柜里面，所以機(jī)柜必須要有良好的接地。同時，由于這些控制系統(tǒng)都與發(fā)射機(jī)相連接或者互相連接，所以還要考慮控制系統(tǒng)和發(fā)射機(jī)間的接地問題。控制系統(tǒng)的電路在設(shè)計(jì)的時候應(yīng)該具有信號的地端子，機(jī)柜以及信號地端子在使用的過程中應(yīng)該始終保持接地[5]。

4）屏蔽電場或磁場。屏蔽電場和磁場是一種很重要的大功率短波發(fā)射臺站控制系統(tǒng)的抗干擾技術(shù)。其工作原理是：將干擾的對象或者說是干擾源包圍，然后對磁場空間的干擾等來源進(jìn)行阻礙，使得信號傳輸受到一定的限制，但是我們使用的儀器大體上都是導(dǎo)電的，依據(jù)不同的性質(zhì)可以分成以下幾種，混合屏蔽、電場屏蔽以及磁場屏蔽。鋁以及銅都是比較理想的電場屏蔽中使用的材料，這是因?yàn)樗鼈儍r格比較低，同時又能夠具有很好的導(dǎo)電性能。電場耦合干擾的消除方法，主要可以是通過電磁屏蔽，而且屏蔽體最好能夠接地良好[6]。

3 結(jié)論

通過以上抗干擾方式，大大減少了大功率短波發(fā)射臺站干擾信號對控制系統(tǒng)的干擾，增加了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，對安全播音、日常維護(hù)等工作都起到了極其重要的作用，希望通過我們的不斷努力，控制系統(tǒng)會更加的穩(wěn)定可靠，真正為安全播音保駕護(hù)航。

參考文獻(xiàn)

[1]李會娟.PLC控制系統(tǒng)傳導(dǎo)干擾源與抗干擾分析[J].中國電磁兼容網(wǎng)，2009.

[2]孟傳良.工控系統(tǒng)電源抗干擾技術(shù).貴州貴陽：貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報，1999（4）.

[3]付立安.關(guān)于監(jiān)控的抗干擾技術(shù)分析[J].中國期刊網(wǎng)，2008.

[4]胡白雪.超高壓及特高壓輸電線路的電磁環(huán)境研究[D].杭州浙江大學(xué)，2006.

[5]霍宏艷.高速動車組電磁騷擾源建模仿真分析[D].北京：北京交通大學(xué)，2010.

[6]高誠德，王春光.短波發(fā)射天線系統(tǒng)維護(hù)方法探討[J].中國科技信息，2010.endprint