廣播發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)建設中的電磁干擾分析

摘 要：廣播電視是通過無線電波進行傳輸?shù)?，而無線電波的傳輸容易受到周圍電磁環(huán)境的影響。廣播發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)，是對廣播電視傳輸情況以及傳輸質(zhì)量進行實時監(jiān)控的設備，可以對廣播電視發(fā)射過程中，周圍電磁環(huán)境進行檢測，并避免無線電波被周圍電磁環(huán)境干擾。本文就廣播電視發(fā)射過程中，周圍電磁環(huán)境對監(jiān)控系統(tǒng)的干擾進行了分析。

關(guān)鍵詞：廣播發(fā)射電臺；監(jiān)控系統(tǒng)；電磁干擾；

中圖分類號：TN931 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2015）-05-00-01

引言

廣播電視是對聲音、圖像進行處理，傳播至各家各戶?？梢约皶r對國家、黨的路線、方針以及政策進行宣傳；可以向市民傳播知識，不斷提高市民的科學文化素質(zhì)。然而，廣播電視的對聲音、圖像的傳播容易受到周圍電磁環(huán)境的干擾。為提高廣播電視的傳輸質(zhì)量，廣播電視局紛紛在其廣播發(fā)射臺設立監(jiān)控系統(tǒng)，對廣播發(fā)射情況進行控制，對發(fā)射質(zhì)量進行檢測。

一、廣播發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)

廣播電視發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)是以計算機管理系統(tǒng)為核心，采用先進的自動化控制技術(shù)、信息數(shù)字化技術(shù)、網(wǎng)絡傳輸技術(shù)，建立智能化、網(wǎng)絡化的臺內(nèi)監(jiān)控平臺。對廣播電視轉(zhuǎn)播臺站的設備運行、安全防護進行遠程實時監(jiān)控，滿足各臺站“有人留守、無人值班”的需求，確保廣播電視安全優(yōu)質(zhì)傳輸。目前，我國廣播發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控主要用編程控制機和工控機，編程控制機的作用就是抵抗電磁對廣播電波的干擾。

二、發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)電磁干擾的途徑與種類

對廣播電視電波產(chǎn)生干擾的電磁，入侵監(jiān)控系統(tǒng)的途徑有兩種，傳導和直接輻射。電磁傳導途徑入侵監(jiān)控系統(tǒng)，是在監(jiān)控系統(tǒng)對電波輸入輸出的過程中，設備產(chǎn)生的電弧干擾也通過輸入輸出導線同時導入監(jiān)控系統(tǒng)中；電磁直接輻射途徑入侵監(jiān)控系統(tǒng)，是發(fā)射臺周圍的電磁環(huán)境，可以通過容性耦合與感性耦合直接輻射到監(jiān)控系統(tǒng)中。

發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)電磁干擾的種類有兩種。第一，被測信號干擾，被測信號干擾又可分為常態(tài)干擾與共模干擾兩種；第二，程序干擾。這兩種干擾種類的劃分，是以電磁干擾監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)果為依據(jù)的。

（一）被測信號干擾—常態(tài)干擾。廣播電視聲音在傳播過程中，監(jiān)控系統(tǒng)對有用的直流信號或緩慢的交流信號進行檢測，其中存在的雜亂噪聲，稱之為常態(tài)干擾。

（二）被測信號干擾—共模干擾。共模干擾是指輸入設備上的干擾直流/交流電壓，通過直接輻射的途徑，對監(jiān)控系統(tǒng)中模/數(shù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的干擾。在廣播電視輸入輸出過程中，電磁對直流/交流電壓產(chǎn)生的輻射干擾值，取決于編程控制器和工控機設備的接地狀況，一般情況其干擾值可達到幾伏，有時候可大十幾伏或更高。

產(chǎn)生共模干擾的原理，是廣播電視發(fā)射臺對廣播電視聲音和圖像的輸入輸出過程中，監(jiān)控系統(tǒng)對周圍電磁環(huán)境與電波環(huán)境檢測與控制的參數(shù)很多，這些參數(shù)是用廣播發(fā)射臺各個輸入輸出設備分別檢測，比較分散。利用導線，將編程控制器發(fā)出的控制信號傳輸?shù)皆O備儀器上，或者由設備中的傳感器將控制信號傳輸?shù)侥?數(shù)轉(zhuǎn)換器。

（三）程序干擾。廣播發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)電磁對程序的干擾，就是電磁對編程控制器和工控機運行的干擾。編程控制器與控制機作為發(fā)射臺的信號輸入輸出設備，其箱體的安裝接地狀況，影響其干擾能力。

三、發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)電磁抗干擾的措施

廣播電視發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)是對廣播電視聲音與圖像傳輸進行監(jiān)督與質(zhì)量控制的系統(tǒng)。人為全天候的監(jiān)督與控制工作量非常大。因此，在廣播電視發(fā)射臺需要做好抗電磁干擾的措施，將廣播電視發(fā)射臺的管理實現(xiàn)“有人留守、無人值班”。

（一）抗常態(tài)干擾的措施。常態(tài)干擾作為被測信號干擾的一種形式，其抵抗干擾的方案措施應以被測信號的來源以及其特點為依據(jù)。

以被測信號的來源為抗干擾依據(jù)，表現(xiàn)在，當電磁干擾來源為尖峰型常態(tài)干擾源時，發(fā)射臺轉(zhuǎn)換器設備采用雙斜率積分式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，此轉(zhuǎn)換器可以消減尖峰型常態(tài)干擾源帶來的干擾作用。選擇抗干擾設備的依據(jù)是，雙斜率積分式模/數(shù)轉(zhuǎn)換器是對被測信號的平均值進行轉(zhuǎn)換的，所涉及的被測信號值，涵蓋各個點的瞬間信號，所以可以抑制尖峰型常態(tài)干擾。

根據(jù)被測信號的自身性質(zhì)特點為抗干擾依據(jù)，表現(xiàn)在：①當常態(tài)干擾的頻率比被測信號的頻率要高時，信號輸入設備采用低通濾波器，此設備能夠抑制高頻率常態(tài)干擾；②當常態(tài)干擾頻率比被測信號的頻率低時，信號輸入設備采用高通濾波器，以抑制低頻率常態(tài)干擾；③當常態(tài)干擾的頻率與被測信號的頻率相等時，信號輸入設備采用帶通濾波器，能有效的抑制此類常態(tài)干擾現(xiàn)象。從現(xiàn)實經(jīng)驗中，對常態(tài)干擾信號的檢測發(fā)現(xiàn)，常態(tài)干擾信號一般比被檢測信號變化頻率值高，因此應選取低通濾波器設備進行干擾抑制，常用的濾波器型號為二級阻容低通濾波器，其工作性能可達到將50Hz的常態(tài)干擾信號削減600倍的效果。

由廣播電視輸入輸出周圍的電磁環(huán)境造成的常態(tài)干擾，對于此類干擾來源，盡早的將其被測信號進行前置擴大，提高信號轉(zhuǎn)換回路中信號噪聲的比值，以達到削減噪聲而減小干擾的目的。另一方面，可在發(fā)射臺的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器在安裝之時，對設備進行隔離或者采取屏蔽保護措施，能有效的抵抗因電磁感應造成的常態(tài)干擾。

（二）抗共模干擾的措施。抗共模干擾的措施，其一可將共模形式拆開，即將共模形式拆分為“模擬地”與“數(shù)字地”，共模干擾信號在傳輸過程中，“模擬地”與“數(shù)字地”的拆分，使得變壓器等設備將各種模擬負載信息與數(shù)字信息隔離開，信息傳輸?shù)幕芈繁磺袛?，被測信號在傳輸?shù)倪^程中獲得通路，即達到抑制共模干擾的作用。其二，采用數(shù)字濾波技術(shù)，將多個數(shù)字信息傳輸?shù)耐ǖ肋M行融合，共用一個濾波程序。數(shù)字濾波技術(shù)，具有多種信號檢測計算法，如中值濾波法、算數(shù)平均值法、加權(quán)平均值法等等。數(shù)字濾波的計算方法，可將被檢測信號的檢測值進行平均值計算，將每次檢測的A/D值進行檢測與統(tǒng)計，并現(xiàn)場平均值計算，避免因每次檢測的A/D值不一致而導致的干擾信號計算誤差。

（三）抗程序干擾的措施。電磁對程序的干擾，實質(zhì)是程序運行設備的安裝質(zhì)量不過關(guān)，電磁入侵設備的安裝漏洞，從而對程序造成干擾。因此，在程序設備安裝過程中，一般會安裝電磁屏蔽電纜、編程控制器局部屏蔽元件或者高壓泄放元件對程序設備進行抗干擾防護。

四、結(jié)語

控制廣播發(fā)射臺監(jiān)控系統(tǒng)被周圍電磁環(huán)境干擾的程度，能有效提高廣播電視的傳輸質(zhì)量。因此，在廣播電視發(fā)射臺的建設過程中，必須全面考慮監(jiān)控系統(tǒng)的電磁干擾源及分析其特性，做好電磁干擾抵抗措施，以保證監(jiān)控體統(tǒng)正常工作。

參考文獻：

[1]林余山.可編程序控制器（PCL）在電臺中的應用[J].電聲技術(shù)，2006-01-12.