中波發(fā)射臺站監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的干擾因素與防護(hù)對策探析

劉晶晶

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視監(jiān)測與發(fā)展中心 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

臺站監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效的協(xié)助值機(jī)員完成值機(jī)任務(wù)，信號源系統(tǒng)、發(fā)射系統(tǒng)發(fā)生故障時能夠第一時間提醒值機(jī)員，提高安全播出的穩(wěn)定性和可靠性，其主要包括發(fā)射機(jī)系統(tǒng)監(jiān)測、音頻監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測三個部分，對數(shù)據(jù)進(jìn)行信號采集，經(jīng)預(yù)先編輯好的程序進(jìn)行信號變換和處理，最終顯示處理后的結(jié)果，并與設(shè)置好的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行實(shí)時對比，對不達(dá)標(biāo)的監(jiān)測項進(jìn)行監(jiān)測報警。對信號進(jìn)行精確采集是監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)微處理器進(jìn)行分析與處理，可以實(shí)現(xiàn)對音頻信號、節(jié)目播出情況和發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的監(jiān)測報警。

1 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)概況

廣播電視節(jié)目信號的傳輸發(fā)射隨著廣播電視技術(shù)的發(fā)展也在不斷完善，人們對發(fā)射機(jī)安全播出的輔助系統(tǒng)向往已久，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，為了保障用戶更好地收聽收看廣播節(jié)目，監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，傳媒中心將節(jié)目信號以數(shù)字微波、數(shù)字光纖和衛(wèi)星的方式傳輸?shù)桨l(fā)射臺，發(fā)射臺將信號進(jìn)行接收和解調(diào)，音頻切換器用于切換信號源，被選擇的音頻信號經(jīng)音頻處理，消除音頻信號的削波失真、諧波失真、信噪比等問題，使輸出電平保持一致，確保音頻播出質(zhì)量，有效減少發(fā)射機(jī)過調(diào)的現(xiàn)象，音頻信號經(jīng)發(fā)射機(jī)進(jìn)行調(diào)制、放大，傳輸至天線實(shí)現(xiàn)大范圍的信號覆蓋，供廣大群眾收聽。監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)對播出的廣播節(jié)目進(jìn)行實(shí)時接收解調(diào)，并進(jìn)行同步循環(huán)播出，實(shí)現(xiàn)對音頻信號的循環(huán)監(jiān)聽；對發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)、顯示板的故障狀態(tài)指示、電壓駐波比和供電電壓進(jìn)行信號采樣，采樣信號經(jīng)微處理器進(jìn)行分析與處理，以實(shí)現(xiàn)對發(fā)射機(jī)系統(tǒng)各部分運(yùn)行狀況的實(shí)時監(jiān)測與報警。

2 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境分析

根據(jù)電磁場理論，越是靠近電磁場源輻射越大。中波臺站，天線場區(qū)和發(fā)射機(jī)附近都存在著較強(qiáng)的電磁輻射，監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備通常安置于機(jī)房值班室，而值班室離發(fā)射機(jī)較近，且被四周天線覆蓋，這就導(dǎo)致監(jiān)測設(shè)備所處的電磁環(huán)境復(fù)雜，易被干擾甚至影響正常運(yùn)行。

2.1 靜電干擾

載電導(dǎo)體所產(chǎn)生的恒定及瞬變電場，通過設(shè)備之間存在的雜散電容耦合到受擾設(shè)備的導(dǎo)線而形成靜電干擾。靜電荷在物體上的積累會使物體對地形成高電壓，在附近形成電場，從而干擾線路內(nèi)傳輸?shù)男盘枺纬沙跏嫉牟涣紶顟B(tài)，降低器件的壽命。

2.2 電磁耦合干擾

電磁能量通過各種途徑的耦合形成的干擾稱為耦合干擾。通常在設(shè)備外部，較長區(qū)間內(nèi)的平行雙導(dǎo)線會產(chǎn)生電磁耦合，機(jī)房線槽內(nèi)的電力線路與采樣或通信線路會產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁耦合，這樣的干擾會使監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的采樣數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，產(chǎn)生誤報警或誤操作。

2.3 電磁輻射干擾

臺站本身處于復(fù)雜的電磁環(huán)境之中，所有的電子產(chǎn)品或設(shè)備一直被電磁干擾，電磁干擾是干擾電纜信號并降低信號完好性的電子噪音，該過程伴隨著干擾能量的傳輸。電磁干擾分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種，設(shè)備間的干擾通常包含多種途徑的耦合，反復(fù)交叉耦合使電磁干擾難以控制。

監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)通過對微小采樣信號的處理來實(shí)現(xiàn)對設(shè)備運(yùn)行的細(xì)微變化進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，上述干擾會對信號的采集、監(jiān)測設(shè)備的供電產(chǎn)生負(fù)面影響，嚴(yán)重時會使監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)誤報警或發(fā)出錯誤指令。

3 干擾的防護(hù)對策

3.1 信號采集抗干擾對策

數(shù)字信號抗干擾性比模擬信號強(qiáng)，由于信號采集過程中，采樣信號比較小，機(jī)房環(huán)境噪聲比較大，可有針對性地把A/D轉(zhuǎn)換器安裝在采樣點(diǎn)附近，采樣信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換數(shù)字化之后，以數(shù)字信號的形式進(jìn)行傳輸。也可以采用數(shù)字濾波技術(shù)對所需的信號進(jìn)行濾波處理，不用考慮電路的阻抗匹配，比模擬濾波技術(shù)更加穩(wěn)定可靠；對于低頻率的信號也有很好的濾波效果，比模擬濾波器更加靈活、方便，可獲得更加可靠有效的數(shù)據(jù)。

3.2 供電抗干擾對策

現(xiàn)階段，臺站監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的供電通常是獨(dú)立的，是經(jīng)交流穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后的50Hz 頻率的220V 電壓，供電電壓的穩(wěn)定性高，單獨(dú)供電能夠避免因某個穩(wěn)壓器件損壞而影響其它設(shè)備的供電，還能避免因外網(wǎng)供電電壓產(chǎn)生共模噪聲，對監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。監(jiān)測設(shè)備的電源輸入端還可以加裝低通濾波器，來消除供電頻率大于50Hz 的高次諧波，把電源變化控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍。要求特別高時，還可以加裝噪聲衰減器，對干擾噪聲進(jìn)行衰減，可有效避免低通濾波器過早進(jìn)入飽和狀態(tài)，通過加裝穩(wěn)壓器和低通濾波器可以確保監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

3.3 音頻信號傳輸抗干擾對策

信號的傳輸通路通常有電源線、饋管和其它采樣信號線，且處在電磁輻射場內(nèi)，在信號傳輸過程中，最好使用帶有屏蔽層的信號線，以達(dá)到對高頻電磁輻射干擾的屏蔽。有些臺站監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的音頻接口還在延用以前的非平衡接口，應(yīng)盡快更換為抗干擾能力更強(qiáng)的平衡接口，可以有效地傳輸音頻信號（即差模信號）、濾除干擾信號（即共模信號），來實(shí)現(xiàn)抗干擾。

3.4 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)可靠接地

接地是否合理對監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)抗干擾能力的優(yōu)劣產(chǎn)生直接影響，合理的接地可以在很大程度上抑制系統(tǒng)內(nèi)部噪聲，提高抗干擾能力。大地各點(diǎn)電位不同，分開接地會產(chǎn)生電位差，從而對接地點(diǎn)間的電路產(chǎn)生共模干擾，應(yīng)將監(jiān)測監(jiān)控設(shè)備與機(jī)房地網(wǎng)利用多股銅線進(jìn)行可靠接地。因此，良好的接地可以降低系統(tǒng)的噪聲和干擾，防止監(jiān)測設(shè)備的誤報警，同時提高監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的靈敏度、穩(wěn)定性和可靠性。

4 總 結(jié)

監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)可以對中波廣播發(fā)射機(jī)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。對電磁干擾采取有效的防護(hù)措施，提高采樣信號的準(zhǔn)確性，可使監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)更加高效穩(wěn)定，輔助值機(jī)員完成安全播出的任務(wù)。值機(jī)員應(yīng)積極學(xué)習(xí)探索新技術(shù)、新應(yīng)用，將臺站安全播出搭建成以成熟技術(shù)為支撐的安全“堡壘”。