中波發(fā)射臺(tái)射頻干擾因素分析與防護(hù)措施

孫 里

內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣電局烏海廣播發(fā)射中心臺(tái) 內(nèi)蒙古 烏海市016000

引 言

中波廣播傳播的途徑主要是地波傳播，也就是垂直極化波。當(dāng)?shù)孛娼邮盏教炀€發(fā)出的電磁波時(shí)，由于地面的導(dǎo)電率、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等多方面原因，電磁波不能很好地反射，一部分電磁輻射波會(huì)在大地中產(chǎn)生電流，大地中的電流又會(huì)生成新的附加電場(chǎng)，如此往復(fù)，使得中波發(fā)射臺(tái)近場(chǎng)區(qū)內(nèi)的電磁環(huán)境異常復(fù)雜。各種衍生輻射干擾不僅影響發(fā)射臺(tái)正常頻率的發(fā)射，還會(huì)對(duì)廣播發(fā)射機(jī)及附屬弱電設(shè)備產(chǎn)生干擾。嚴(yán)重的干擾因素會(huì)造成發(fā)射機(jī)系統(tǒng)不穩(wěn)定，計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度降低，臺(tái)內(nèi)弱電設(shè)備程序混亂，通訊設(shè)備無(wú)法正常使用。對(duì)于射頻輻射干擾問(wèn)題，中波發(fā)射臺(tái)常規(guī)的防護(hù)措施是做好機(jī)房接地和天饋線接地。隨著新型附屬設(shè)備在廣播發(fā)射臺(tái)的應(yīng)用，對(duì)電磁環(huán)境的要求越來(lái)越高，因此，分析電磁輻射的產(chǎn)生因素，采取更加科學(xué)合理的防護(hù)措施，做好電磁輻射干擾防護(hù)工作是確保廣播節(jié)目?jī)?yōu)質(zhì)傳播的根本保證。

1 射頻輻射干擾類型

1.1 輻射干擾

輻射干擾是電磁波在空間傳播中形成的。在中波發(fā)射臺(tái)，由于發(fā)射的頻率不止一個(gè)，不同的電磁波在近距離又會(huì)相互影響，產(chǎn)生新的交調(diào)干擾信號(hào)。這些干擾信號(hào)對(duì)近距離的電氣設(shè)備影響比較大。輻射干擾會(huì)利用空間介質(zhì)在電氣設(shè)備（金屬導(dǎo)體）形成新的電磁場(chǎng)，影響到電氣設(shè)備的正常使用。

1.2 傳導(dǎo)干擾

傳導(dǎo)干擾有以下幾個(gè)原因：一是電源供電線路上傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的干擾。由于供電線路在進(jìn)入發(fā)射臺(tái)配電系統(tǒng)時(shí)，不可避免的會(huì)在高場(chǎng)強(qiáng)的空間上感應(yīng)到射頻輻射干擾信號(hào)，干擾信號(hào)會(huì)隨供電線路傳輸?shù)桨l(fā)射機(jī)及附屬設(shè)備上。二是傳輸線上傳導(dǎo)過(guò)來(lái)的干擾。中波發(fā)射機(jī)機(jī)房是各種信號(hào)匯集的地方，來(lái)自于外部分各種傳輸線路都會(huì)感應(yīng)到高強(qiáng)度的射頻輻射干擾。三是接地系統(tǒng)的干擾。如果中波臺(tái)機(jī)房的接地系統(tǒng)做的不好，不僅不能降低電磁干擾，相反還可能加大電磁輻射干擾。

1.3 發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)部干擾

發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)部干擾指的是發(fā)射設(shè)備與天饋線系統(tǒng)匹配不正常而產(chǎn)生的干擾。由于發(fā)射機(jī)各級(jí)放大輸出網(wǎng)絡(luò)調(diào)諧不合適，會(huì)有一定分量的高頻損耗，這部分損耗一方面以渦流損耗發(fā)熱的形式表現(xiàn)，另一方面以電磁輻射的形式表現(xiàn)。

1.4 靜電干擾

靜電干擾存在于生活中的方方面面。靜電看似微不足道，但其對(duì)發(fā)射系統(tǒng)設(shè)備的損害不容小視，如果說(shuō)輻射干擾和傳導(dǎo)干擾會(huì)影響設(shè)備的正常使用的話，靜電干擾則可能會(huì)損壞系統(tǒng)設(shè)備。靜電干擾主要是靜電積累造成的，靜電積累到一定的量，就會(huì)尋找一個(gè)釋放的途徑，靜電對(duì)弱電設(shè)備和人身都會(huì)構(gòu)成威脅。比如人在靜電場(chǎng)所里觸摸金屬設(shè)備時(shí)容易被電擊，一些高阻抗輸入的弱電設(shè)備會(huì)不知不覺(jué)中被靜電損壞。

2 射頻干擾影響分析

2.1 中波輻射對(duì)人體的影響

中波頻率范圍為526.5～1605.5kHz，波 長(zhǎng) 為570～187米。根據(jù)電磁場(chǎng)理論，當(dāng)電磁波波長(zhǎng)大于障礙物時(shí)，電磁波會(huì)產(chǎn)生繞射。由于電磁波波長(zhǎng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人體高度，所以中波電磁波不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生影響。

2.2 中波輻射對(duì)電子設(shè)備的影響

中波電磁輻射雖然對(duì)人體沒(méi)有多大的影響，但對(duì)電子設(shè)備的干擾不容輕視。在中波發(fā)射臺(tái)，電磁輻射干擾有以下三種表現(xiàn)形式。

2.2.1 交調(diào)干擾

由于同頻率的諧波或本頻率與其它頻率的偶次諧波相互調(diào)制而形成復(fù)雜的交調(diào)信號(hào)，這種信號(hào)頻帶寬，頻率復(fù)雜，主要干擾廣播電視的接收及通訊傳輸系統(tǒng)。使廣播聲音出現(xiàn)串音，電視屏幕出現(xiàn)斜紋干擾，通訊設(shè)施不能正常工作。

2.2.2 對(duì)微控電子設(shè)備的干擾

當(dāng)今的中波發(fā)射臺(tái)，許多電子設(shè)施都采用了微控系統(tǒng)，比如計(jì)算機(jī)、監(jiān)聽(tīng)監(jiān)控設(shè)施、微電腦控制穩(wěn)壓柜、微控定時(shí)開(kāi)關(guān)、微控電子通訊設(shè)施、微控辦公設(shè)施以及各種微控廚房用電設(shè)備。在中波臺(tái)工作的同志都知道，由于電磁輻射的原因，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)計(jì)算機(jī)、微控電子設(shè)施程序錯(cuò)亂、死機(jī)、無(wú)法操作鍵盤(pán)鼠標(biāo)；紅外監(jiān)控設(shè)施誤報(bào)警、漏報(bào)警；電磁爐按鍵操作混亂等現(xiàn)象，這都與電磁輻射干擾有關(guān)。

2.2.3 輻射對(duì)電子設(shè)施的破壞

當(dāng)高頻輻射達(dá)到一定的場(chǎng)強(qiáng)時(shí)，會(huì)對(duì)電子產(chǎn)品產(chǎn)生破壞，筆者所在的發(fā)射臺(tái)，遇到幾次因輻射而造成的電子設(shè)備損壞：紅外報(bào)警系統(tǒng)的探測(cè)器經(jīng)常被燒壞；計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡經(jīng)常被燒壞；業(yè)務(wù)綜合辦公網(wǎng)E終端設(shè)備的交換機(jī)模塊經(jīng)常被燒壞。

上述問(wèn)題經(jīng)我臺(tái)采取技術(shù)防護(hù)措施后已解決。

3 電磁輻射的防護(hù)措施

3.1 接地法

接地法適合金屬外殼的電氣設(shè)備和作為信號(hào)線使用的同軸電纜線，設(shè)備金屬外殼接地在前一節(jié)已經(jīng)介紹，這里不再贅述。這里主要介紹一下信號(hào)線的接地。前面說(shuō)過(guò)，由于高場(chǎng)強(qiáng)電磁輻射干擾，發(fā)射臺(tái)的信號(hào)源傳輸線、電話線和網(wǎng)線受輻射影響最大，這些線路上感應(yīng)的高頻輻射能量除了能灼傷人的皮膚外，還會(huì)燒壞與之連接的計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡、復(fù)用設(shè)備模塊、程控交換機(jī)或電話的連接口。采用接地措施，除了將上述設(shè)備外殼接地以外，還要將與之相連的信號(hào)線屏蔽層可靠接地，使用帶屏蔽層的高質(zhì)量網(wǎng)線，確保屏蔽層可靠接地，可有效避免燒壞網(wǎng)卡和交換器模塊；有條件的話電話線也要采用帶屏蔽層的電纜線，屏蔽層可靠接地，可大大減小通話時(shí)廣播的串?dāng)_聲音。

機(jī)房接地匯總線通過(guò)接地通帶引到室外，在土壤潮濕易于施工的地段建造地井，地井距離機(jī)房設(shè)備接地線越短越好。地井標(biāo)準(zhǔn)為深4米，寬2米方坑。地井上引線使用寬20cm、厚0.3cm的銅帶。地井在填埋的整個(gè)過(guò)程中，應(yīng)分層均勻覆蓋50kg工業(yè)鹽和10kg木炭粒，并澆灌大量的水，用于減小接地電阻。接地線之間應(yīng)焊接牢固并做防腐處理。地井上引線接地點(diǎn)對(duì)地電阻不大于0.1Ω。機(jī)房接地地井剖面圖如圖1所示。

3.2 屏蔽法

圖1 機(jī)房接地地井剖面圖

圖2 門(mén)窗、觀察窗屏蔽及地面屏蔽接地示意圖

為了保證機(jī)房值班室內(nèi)的信號(hào)源和網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)施不受高強(qiáng)度的電磁場(chǎng)干擾，確保監(jiān)聽(tīng)節(jié)目聲音質(zhì)量，筆者所在的中波機(jī)房值班室進(jìn)行了全屏蔽改造。用銅網(wǎng)鋪設(shè)，除透視窗和門(mén)以外，室內(nèi)四面墻體、天花板和地面全部屏蔽，網(wǎng)篩目孔的邊距視情況選在20～50cm為宜，交叉點(diǎn)用大功率烙鐵焊牢，銅網(wǎng)鋪設(shè)是在值班室毛墻剛建好時(shí)進(jìn)行，先用水泥鋼釘把銅網(wǎng)固定在墻體上，然后再在布設(shè)好的銅網(wǎng)上面粉水泥罩涂面，所有銅網(wǎng)篩之間連接焊牢，通過(guò)地面屏蔽引出接地線，接地線連接到信源系統(tǒng)專用接地地井。六面墻體屏蔽后即達(dá)到屏蔽目的又不影響室內(nèi)墻體美觀。門(mén)窗屏蔽和接地方法如圖2所示。

3.3 濾波器接入法

發(fā)射臺(tái)的高頻輻射對(duì)電子設(shè)備的干擾主要有三個(gè)途徑，一是空中高頻能量輻射，二是設(shè)備信號(hào)傳輸線感應(yīng)，三是供電線路感應(yīng)。對(duì)于空中能量輻射，我們采取的辦法是在可能的情況下對(duì)設(shè)備進(jìn)行屏蔽，將設(shè)備外殼良好的接地。對(duì)于經(jīng)過(guò)信號(hào)傳輸線和供電線路感應(yīng)的高頻信號(hào)干擾，我們可以通過(guò)濾波器接入法，減輕或消除高頻輻射干擾。

根據(jù)需要，我們可以在信號(hào)傳輸線、電話線和網(wǎng)線上接入符合技術(shù)要求的高頻濾波器，能有效濾除線路上感應(yīng)的高頻輻射干擾；在供電線路上接入專業(yè)的電源濾波器，濾除電源上感應(yīng)的高頻輻射能量，為用電設(shè)備提供無(wú)輻射的純凈電源。

結(jié)束語(yǔ)

由于中波發(fā)射臺(tái)電磁環(huán)境異常復(fù)雜，抗干擾問(wèn)題是一個(gè)極其復(fù)雜的問(wèn)題，在處理輻射干擾問(wèn)題時(shí)，要具體問(wèn)題具體分析，采取一系列切實(shí)可行的防護(hù)措施，對(duì)癥下藥，確保發(fā)射系統(tǒng)設(shè)備的安全性和穩(wěn)定性，為發(fā)射臺(tái)的優(yōu)質(zhì)播出提供可靠保證。