中短波廣播發(fā)射機(jī)間電磁干擾的解決方案

張濤

摘要：中短波廣播信號(hào)是現(xiàn)在被普遍使用的一種頻段信號(hào)，但由于中短波廣播信號(hào)發(fā)射機(jī)通常所處的環(huán)境比較復(fù)雜，各個(gè)發(fā)射機(jī)之間存在電磁干擾現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到了廣播信號(hào)的正常傳播，使廣播中心的工作效率和廣播質(zhì)量大大地被降低。本文探討了如何采取有效方法來解決中短波廣播發(fā)射機(jī)之間的電磁干擾問題，以提高廣播傳輸信號(hào)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：廣播;電磁干擾;信號(hào)

中圖分類號(hào)：TN934.81 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

目前我國在廣播通訊行業(yè)里用的均是一些中短波廣播發(fā)射機(jī)，其工作的理想狀態(tài)就是不會(huì)受到外界的任何干擾，但是實(shí)際情況卻不是如此。因?yàn)樵谝粋€(gè)廣播信號(hào)系統(tǒng)里，不可能只有一個(gè)發(fā)射機(jī)存在，這導(dǎo)致不同的發(fā)射機(jī)在工作時(shí)，各種電子設(shè)備之間很容易出現(xiàn)電磁干擾問題，這嚴(yán)重影響到了廣播信號(hào)的正常傳播，使廣播中心的工作效率和質(zhì)量大大地被降低。在這個(gè)問題上，業(yè)界人士和相關(guān)人士一直在尋求更好的技術(shù)手段來解決。為此，需要采取各種有效方法來解決中短波廣播發(fā)射機(jī)各頻段之間的電磁干擾問題，以提高傳輸信號(hào)的質(zhì)量。

1 中短波廣播信號(hào)和電磁干擾簡介

中短波給人們提供了很多的廣播節(jié)目，但是其在傳播時(shí)，很容易受到高頻電磁場的干擾，從而影響到廣播信號(hào)的質(zhì)量。為了保障保證廣播節(jié)目的高質(zhì)量傳播，需要采取更為有效的方法來解決電磁干擾問題。在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，電磁干擾問題依然存在?，F(xiàn)在如何解決中短波廣播信號(hào)的電磁干擾問題，已經(jīng)成為廣播通訊行業(yè)的一個(gè)共識(shí)和首要解決的問題。想要解決這些問題，需要對(duì)中短波廣播信號(hào)和電磁干擾有所了解和認(rèn)識(shí)[1]。

1.1 中短波廣播信號(hào)介紹

中短波廣播信號(hào)指的是30MHz以下的廣播信號(hào)頻率。從19世紀(jì)出現(xiàn)之后，就因其覆蓋范圍比較廣、傳輸距離比較遠(yuǎn)、接收簡單并且價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)受到了世界各國的歡迎和普遍使用，將其作為了一種基本的信息傳播手段，被廣泛應(yīng)用。中短波廣播信號(hào)是一個(gè)統(tǒng)稱，它又可以分成中波信號(hào)廣播和短波信號(hào)的廣播。中波頻段的范圍在526.5 KHz～1606.5 KHz，這個(gè)時(shí)候廣播電臺(tái)會(huì)在9 KHz～10 KHz帶寬的不同信道上傳送自己的節(jié)目信息，可以較為有效地避免一些信號(hào)干擾的情況。短波廣播信號(hào)的傳輸頻段在2.3 MHz～26 MHz，在沿著地面?zhèn)鞑サ倪^程中，可以傳播更遠(yuǎn)距離的廣播節(jié)目，從幾百公里到幾千公里之外都可以接收到短波廣播信號(hào)。

1.2 電磁干擾簡介

電磁干擾，可能從字面上來理解，會(huì)覺得它很專業(yè)，遠(yuǎn)離世俗，但其實(shí)它在我們的日常生活中還是很常見的，比如當(dāng)我們?cè)谑章爮V播時(shí)，手機(jī)來電的一瞬間就會(huì)使收音機(jī)出現(xiàn)幾聲“嚓嚓嚓”的聲音，這其實(shí)就是一種產(chǎn)生了電磁干擾的現(xiàn)象。它可以被認(rèn)為是一種電子噪音，是各種電子設(shè)備中很常見的一種電磁現(xiàn)象，當(dāng)我們覺得它有害時(shí)，它就是電磁干擾現(xiàn)象。尤其是對(duì)于各種電子設(shè)備，電磁干擾的影響是比較大的，比如電磁可以擾亂正常傳播的電子信號(hào)，給傳輸?shù)耐ǖ涝斐善茐模约敖档碗娮釉O(shè)備的性能等。同樣，中短波廣播發(fā)射機(jī)本身就是一種電子元器件，電磁干擾可以說是一個(gè)非常棘手的問題。因此，當(dāng)前急需要采取更加有效的方式來解決和減少中短波廣播信號(hào)中電磁干擾的問題。

2 中短波廣播發(fā)射機(jī)間電磁干擾的類型

在中短波廣播中的電磁干擾，指的是在中短波信號(hào)傳輸?shù)倪^程中，一些電磁因素的存在會(huì)影響到中短波有用信號(hào)的傳輸，使中短波通訊中會(huì)存在一些雜波信號(hào)，對(duì)正常的、有用的廣播通訊信號(hào)質(zhì)量產(chǎn)生影響。中短波廣播發(fā)射機(jī)是廣播信號(hào)傳輸過程中非常關(guān)鍵的一個(gè)電子設(shè)備器件，在其工作過程中，經(jīng)常會(huì)遭到電磁的影響和干擾。由于中短波廣播發(fā)射中心所處的的特殊環(huán)境，目前想要完全消除電磁干擾的影響，是基本不大可能實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)前來看，中短波廣播發(fā)射機(jī)之間的電磁干擾有以下幾種類型：

2.1 被測信號(hào)干擾

中短波廣播信號(hào)的電磁干擾類型中，信號(hào)干擾是主要的一種電磁干擾形式。在廣播信號(hào)傳播的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)有各種其他信號(hào)來源的干擾狀況。這個(gè)是不可能完全避免的，因?yàn)槠渌碾娮釉O(shè)備在運(yùn)行過程中，也會(huì)產(chǎn)生一定的信號(hào)，這個(gè)時(shí)候各種信號(hào)的存在，便不可避免的地造成了對(duì)其他信號(hào)的影響和干擾。通常我們會(huì)把這種信號(hào)干擾分成兩種方式，一種是常態(tài)信號(hào)干擾，一種是共模信號(hào)干擾。常態(tài)干擾一般就是在信號(hào)干擾的基礎(chǔ)上又有電子噪聲的存在，共模干擾通常和交流電的信號(hào)有關(guān)[2]。但不管是哪種形式的信號(hào)干擾，肯定都會(huì)對(duì)廣播信號(hào)的正常和順利傳輸造成不良的影響。需要說明的是，共模干擾也會(huì)演變成常態(tài)干擾，從而給中短波廣播信號(hào)帶來影響。

2.2 程序干擾

程序干擾主要指的是由于一些程序的錯(cuò)誤或者操作失誤等造成的電磁干擾形式。一般情況下，中短波廣播發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)本身都具備一定的抗干擾能力，而且隨著現(xiàn)在科技的不斷進(jìn)步，很多廣播發(fā)射機(jī)站都有自動(dòng)化的監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，但在實(shí)際的、復(fù)雜的電磁環(huán)境中，由于在電位接地或者電磁屏蔽等方面的工作沒有做好，或者做得不到位，就造成了發(fā)射機(jī)系統(tǒng)中的機(jī)箱主體或者一些邏輯控制器被干擾的現(xiàn)象，進(jìn)而給中短波廣播信號(hào)的穩(wěn)定運(yùn)行、程序穩(wěn)定以及安全產(chǎn)生了影響[2]。

2.3 線間耦合干擾

在中短波廣播信號(hào)的電磁干擾類型中，線間耦合干擾也是一種經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的電磁干擾類型。根據(jù)線間耦合形式的不同，我們又把線間耦合干擾劃分成了電容性耦合、電磁性耦合、電感性耦合三種形式。但無論是哪種干擾形式，實(shí)質(zhì)都是在多個(gè)線路之間產(chǎn)生的。當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的線路時(shí)，就會(huì)不可避免地產(chǎn)生線路和線路之間的電磁干擾，相互作用之后磁場變化產(chǎn)生的電磁干擾就會(huì)給廣播發(fā)射機(jī)的信號(hào)帶來或多或少的影響。

2.4 地面干擾

雖然現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)已經(jīng)非常先進(jìn)，但我們也不能完全保證地面的發(fā)射機(jī)設(shè)備是完全沒有缺陷的，如果有一些指標(biāo)不符合要求，即便是非常小的一點(diǎn)問題，也有可能會(huì)帶來電磁干擾，這樣就會(huì)導(dǎo)致中短波廣播傳輸?shù)男盘?hào)里有雜波或者有諧波，進(jìn)而形成地面干擾。另外，如果變頻器、高功放等地面工作設(shè)備的設(shè)置不正確或不準(zhǔn)確，也會(huì)造成信號(hào)波里有較高的噪聲，從而大大降低中短波廣播信號(hào)的傳輸質(zhì)量。

3 電磁干擾對(duì)中短波廣播信號(hào)的影響

通過上述對(duì)于電磁干擾相關(guān)知識(shí)的認(rèn)識(shí)，我們已經(jīng)了解到電磁干擾幾乎存在于所有的電子設(shè)備當(dāng)中，只要電子設(shè)備運(yùn)行，電磁干擾就不可避免地會(huì)出現(xiàn)，從而給傳輸?shù)男盘?hào)造成影響。雖然每個(gè)人都不希望看到電磁干擾信號(hào)的存在，但它確實(shí)是真實(shí)存在的，并且無法完全消除。雖然所有的電子設(shè)備都會(huì)或多或少產(chǎn)生電磁干擾，但除去本身之外，它對(duì)于其他電子設(shè)備的電磁干擾都是非常敏感的，它可以通過電源線、電纜等進(jìn)行影響和傳播。電磁干擾的出現(xiàn)對(duì)電子設(shè)備或系統(tǒng)，尤其是含有半導(dǎo)體器件的設(shè)備或系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的破壞和影響。而中短波廣播發(fā)射機(jī)又恰恰是這些半導(dǎo)體器件，所以，電磁干擾對(duì)中短波廣播信號(hào)會(huì)產(chǎn)生很多不良影響。

電磁干擾可以說是中短波廣播信號(hào)的孿生兄弟，從有中短波廣播信號(hào)開始，也就有了電磁干擾。因?yàn)橐磺杏秒娫O(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中都會(huì)有電磁現(xiàn)象的產(chǎn)生，并且會(huì)以電磁場的形式向周圍傳播。比如，我們?cè)陂_燈的一瞬間，中短波廣播信號(hào)的載體收音機(jī)會(huì)出現(xiàn)“喀喀喀”的聲音，這就是由于電燈開關(guān)和熒光燈起輝器閃爍的瞬間有電磁干擾輻射場的產(chǎn)生，中短波的廣播信號(hào)受到了影響，從而出現(xiàn)了信號(hào)的瞬間異常。如今，我們已經(jīng)完全進(jìn)入電子時(shí)代和自動(dòng)化時(shí)代，伴隨著各種電子設(shè)備出現(xiàn)，電磁干擾就像煙霧一樣籠罩在我們周圍，尤其是給中短波廣播信號(hào)帶來了極其嚴(yán)重的影響和危害。比如20多年前在廣州機(jī)場出現(xiàn)的電磁干擾飛機(jī)通信信號(hào)的案例，使當(dāng)時(shí)的90多個(gè)航班不能夠正常運(yùn)行，給廣州機(jī)場帶來了很大且負(fù)面的影響，并造成了難以估量的損失。

4 中短波廣播發(fā)射機(jī)間電磁干擾的解決策略

不斷出現(xiàn)的電磁干擾問題是客觀存在的，不能完全消除，但中短波廣播發(fā)射機(jī)在工作過程中，會(huì)受到來自于其他設(shè)備的電磁干擾，電磁干擾的存在必定會(huì)給中短波廣播信號(hào)的傳輸帶來很多不利的影響。因此，在科學(xué)技術(shù)水平越來越高的今天，如何解決這一難題，是現(xiàn)在業(yè)界人士和社會(huì)越來越關(guān)注的問題。隨著科技不斷進(jìn)步，中短波廣播發(fā)射技術(shù)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步和提高，但不斷出現(xiàn)的電磁干擾問題雖然是客觀存在的，不能夠完全消除，我們?nèi)匀豢梢圆捎靡恍┓椒▉頊p小電磁干擾對(duì)中短波廣播信號(hào)的影響[3]。因此，為了確保中短波廣播節(jié)目的高質(zhì)量播出，需要采取有效的方法來解決電磁干擾問題，以便更好地保障中短波廣播信號(hào)的高質(zhì)量傳播，并提高中短波廣播發(fā)射機(jī)的抗干擾能力。

4.1 提高共模干擾抗性

為了緩解共模干擾對(duì)中短波廣播信號(hào)的影響，可以采用兩種方式。一種是以雙端輸入的運(yùn)算放大器作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器的前置放大器。這樣做的目的是數(shù)字信息源和各項(xiàng)模擬負(fù)載可以被電磁干擾器或者變壓器很好地區(qū)分開。當(dāng)采用這種方法時(shí)，干擾信號(hào)就不能形成一個(gè)有效的回路，也就不會(huì)對(duì)廣播信號(hào)帶來影響，這樣就解決了共模干擾的問題，獲得了預(yù)期的良好效果。還有一種方法是用數(shù)字濾波技術(shù)。簡單一點(diǎn)來說，就是對(duì)那些無用的干擾信號(hào)進(jìn)行過濾，以達(dá)到減少共模干擾的目的。

4.2 提高常態(tài)干擾抗性

為了有效緩解常態(tài)電磁干擾的發(fā)生率，可以從兩個(gè)方面來進(jìn)行控制。一種是當(dāng)干擾頻率高于中短波廣播信號(hào)的頻率時(shí)，可以采用輸入低通濾波器的方法來對(duì)抗干擾。當(dāng)干擾頻率比中短波廣播信號(hào)的頻率低時(shí)，則采用高通濾波器的方法來控制干擾信號(hào)。當(dāng)干擾信號(hào)和中短波廣播的信號(hào)的頻率相似時(shí)，采用帶通濾波器的方法來控制干擾。

4.3 提高線間耦合干擾抗性

在當(dāng)前的科技條件下，中短波廣播發(fā)射機(jī)之間的線路性能已經(jīng)算很高了，即便如此，線路之間的磁場仍是客觀存在的，這就導(dǎo)致了線間耦合干擾的發(fā)生。為此，有人提出了采用抑制干擾源的方式來處理。比如可以運(yùn)用同軸電纜或者雙絞線的方式來解決，另外一些特殊的屏蔽方式也可以達(dá)到控制干擾源的作用。

4.4 地面干擾的處理措施

4.4.1 地線處理

用地線處理的方法來解決中短波廣播信號(hào)中的電磁干擾問題，可以說是最為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的一種方式。但有一點(diǎn)需要說明，那就是要盡量控制地線的數(shù)量和長度，這樣可以減少一些線間耦合的干擾發(fā)生，并且也降低了地線的串?dāng)_率。也就是要盡量保持地線之間的獨(dú)立，采用多點(diǎn)接地、懸浮接地和混合接地的方式。一般在實(shí)際的應(yīng)用中，多采用綜合接地的地線處理方式，因?yàn)閷?shí)際情況很復(fù)雜，要根據(jù)不同的情況采用多種形式的接地方式，以達(dá)到減少相互之間干擾的目的。

4.4.2 改善同頻干擾對(duì)中短波廣播發(fā)射機(jī)的影響

隨著現(xiàn)在廣播事業(yè)的不斷發(fā)展，在同一個(gè)頻段中可以有多個(gè)信號(hào)同時(shí)輸出，因?yàn)檫@些之間的信號(hào)比較類似，所以不可避免地就會(huì)產(chǎn)生同頻傳輸之間的信號(hào)干擾。這個(gè)時(shí)候，就需要采取有效的方法來改善同頻干擾的影響，通常我們會(huì)采用定向天線的方法，可以將磁性天線設(shè)置在接收機(jī)內(nèi)，這樣可以有效地減輕接收過程中所帶來的同頻干擾，確保能夠接收到高質(zhì)量和遠(yuǎn)距離的中短波信號(hào)，在收聽當(dāng)?shù)刂卸滩ㄐ盘?hào)時(shí)也可以保證良好的接收效果。同時(shí)事實(shí)也證明，增加發(fā)射機(jī)功率也可以達(dá)到同樣的目的。

4.4.3 削弱機(jī)房的電磁干擾

電磁干擾的一個(gè)主要棲居地就是機(jī)房內(nèi)部，因此，可以對(duì)電磁干擾采用隔離屏蔽的方法來提高中短波廣播信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。一種是電磁屏蔽，通常情況下出現(xiàn)在高頻磁場中，是利用低電阻金屬中的電流來阻止磁力線和信號(hào)源之間相互干擾造成的影響。一種是靜電屏蔽，也就是為了防止靜電干擾的產(chǎn)生而采取的屏蔽措施。還有一種是磁屏蔽，這通常發(fā)生在低頻的磁場中。在建設(shè)中短波廣播信號(hào)發(fā)射機(jī)的機(jī)房過程中，可以將這三個(gè)屏蔽內(nèi)容構(gòu)建成一個(gè)屏蔽層，以達(dá)到屏蔽干擾信號(hào)的目的。需要說明的是，最好用避雷防護(hù)接地網(wǎng)絡(luò)、機(jī)房圈梁以及鋼筋混凝土井樁相連接，相對(duì)應(yīng)的機(jī)房內(nèi)部最好采用鋁合金雙層門窗來進(jìn)行電磁屏蔽，這樣的屏蔽效能會(huì)更高。如果有條件的話，還可以在監(jiān)控室中安裝計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和信號(hào)分配器，避免設(shè)備遭受靜電的影響。

5 結(jié)語

近年來，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了各種電子設(shè)備的改進(jìn)和性能的提高，在中短波廣播發(fā)射機(jī)方面，我國的中短波廣播發(fā)射技術(shù)也在不斷的發(fā)展當(dāng)中取得了進(jìn)步。不可否認(rèn)，技術(shù)的進(jìn)步為中短波廣播帶來了很大的機(jī)會(huì)，但電磁干擾仍然是中短波廣播發(fā)射過程當(dāng)中最讓人感到頭疼的一個(gè)常見問題。為了滿足人們對(duì)于各種廣播信號(hào)越來越高的需求，提供更加有質(zhì)量的廣播服務(wù)，就必須要解決電磁干擾問題，以保障中短波廣播設(shè)備的高質(zhì)量運(yùn)行。而我們知道，電磁干擾是一種客觀存在的會(huì)擾亂中短波廣播信號(hào)的干擾現(xiàn)象，在解決電磁干擾問題時(shí)，要針對(duì)具體的干擾源來有針對(duì)性地解決，找到最為有效的抗電磁干擾方法，以更好地保障中短波廣播發(fā)射信號(hào)的穩(wěn)定和高質(zhì)量發(fā)射。

（責(zé)任編輯：陳之曦）

參考文獻(xiàn)：

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