解決短波發(fā)射機(jī)之間的電磁干擾問題對(duì)策探討

云旦多吉

（西藏自治區(qū)廣播電視局091臺(tái)，西藏山南 850804）

0. 引言

短波信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)是我國(guó)廣播系統(tǒng)中常見的通信方式，但是電磁干擾問題長(zhǎng)久以來一直是短波信號(hào)通訊領(lǐng)域需要解決的問題，對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生諸多干擾。為保證信號(hào)傳輸質(zhì)量和信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，應(yīng)有效分析問題產(chǎn)生的原因及相關(guān)解決方案，為我國(guó)的廣播電視行業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.短波發(fā)射機(jī)之間的電磁干擾問題

1.1 電磁串?dāng)_問題

隨著我國(guó)的快速發(fā)展，廣播電視業(yè)為觀眾提供種類繁多的廣播節(jié)目，以滿足當(dāng)前人們的娛樂需求，對(duì)人類發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。但由于短波發(fā)射機(jī)的發(fā)展，電磁干擾問題會(huì)造成一定的傳輸和顯示問題，對(duì)廣電相關(guān)企業(yè)造成了困擾，成為相關(guān)領(lǐng)域公關(guān)的重點(diǎn)。電磁串?dāng)_是最常見的電磁干擾類型，影響設(shè)備的正常運(yùn)行、降低信號(hào)的傳輸速率，是一種令人十分頭疼的常見干擾因素。系統(tǒng)和促進(jìn)了信號(hào)傳輸?shù)恼０l(fā)展，對(duì)廣電信號(hào)的傳輸造成了大量的干擾，這對(duì)于深入千家萬戶的廣電領(lǐng)域來說是難以接受的。因此，應(yīng)當(dāng)了解產(chǎn)生電磁串?dāng)_的根本原因，并采取預(yù)防措施。

1.2 強(qiáng)電磁場(chǎng)干擾

隨著我國(guó)通訊技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)字電路已經(jīng)走下神壇，來到了千家萬戶的生活之中，在通訊行業(yè)之中有著最為重要的應(yīng)用。同時(shí)近年來隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷前進(jìn)，廣播電視節(jié)目的發(fā)展也迎來了跨越式發(fā)展的機(jī)遇期，很多新的設(shè)備以及軟件的出現(xiàn)使得廣播電視事業(yè)不斷的推陳出新，廣電系統(tǒng)復(fù)雜，設(shè)備多套，工作流程多，該應(yīng)用程序和工作流程的改進(jìn)對(duì)提高廣電系統(tǒng)的效率有明顯的效果。廣播電視所使用的工作頻率范圍比較廣，這也為干擾的鎖定與排除帶來了更大的挑戰(zhàn)。頻段干擾其他類型的通信設(shè)備，導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)磁場(chǎng)復(fù)雜，廣播電視設(shè)備受到的干擾也越來越多，呈現(xiàn)出越來越復(fù)雜的趨勢(shì)，例如同軸線對(duì)對(duì)稱天線饋電時(shí)的不平衡現(xiàn)象就是一種電信的干擾。

近年來互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，更是涌現(xiàn)出了一大批新的設(shè)備與新的通信技術(shù)，這些電子通信設(shè)備都會(huì)產(chǎn)生新的干擾原，而這些設(shè)備由于出現(xiàn)的時(shí)間較晚，很多有針對(duì)性的噪聲研究未能有效的覆蓋新出現(xiàn)的設(shè)備，使短波設(shè)備變得更加復(fù)雜，短波通訊的信道受干擾程度更加嚴(yán)重，讓十分擁擠的信道更加繁忙[1]。此外，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，也存在被各種功能所危害的風(fēng)險(xiǎn)。為了確定短波發(fā)射機(jī)與外界環(huán)境之間的相互作用，需要對(duì)某些條件進(jìn)行分析，明確短波發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行中電場(chǎng)和磁場(chǎng)的影響水平，有效規(guī)范相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。

2.解決短波發(fā)射機(jī)之間電磁干擾問題的相關(guān)對(duì)策

2.1 應(yīng)用靜電屏蔽方法

靜電保護(hù)法在系統(tǒng)中具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值，用于保護(hù)短路電流的電磁電流，特別是通過保護(hù)內(nèi)部環(huán)境來獲得抵抗電磁干擾和消除損壞的能力。靜電防護(hù)技術(shù)可以有效降低靜電空間對(duì)磁場(chǎng)的影響，這是由于其特殊的原理。通過設(shè)置一些低成本、易實(shí)現(xiàn)的控制設(shè)備，實(shí)現(xiàn)短波機(jī)房之間的隔離。避免不同的通信設(shè)備之間的干擾，而且可以保持整體的工作環(huán)境。其次，在機(jī)房的建設(shè)和施工中，要注意設(shè)備的接地條件，以保證配置的效果。如果接地條件差，會(huì)引起電磁干擾，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，因此，在接地過程中需要加大重視，要保證短波機(jī)房的基地網(wǎng)絡(luò)能夠形成完整有效的保護(hù)層等區(qū)域。此外，金屬門窗還有一定的防護(hù)作用，通過對(duì)房間安裝金屬門窗可以在一定程度上減少干擾的發(fā)生，對(duì)短波發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行有一定的積極意義[2]。

2.2 對(duì)節(jié)目信號(hào)線進(jìn)行優(yōu)化和處理

在傳輸系統(tǒng)的信號(hào)線處理過程中，可以采用帶有保護(hù)層的電纜線處理方法。同時(shí)，工程設(shè)計(jì)人員還需要根據(jù)不同的情況對(duì)防護(hù)設(shè)施進(jìn)行選型，有效提升防護(hù)的效果，保證系統(tǒng)信號(hào)得到更好的處理。被保護(hù)的鋼管兩端需要連接機(jī)房保護(hù)層和設(shè)備保護(hù)層，可有效降低短路傳輸帶來的磁場(chǎng)破壞，保證穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 提高系統(tǒng)的抗干擾性能

可以通過設(shè)置多個(gè)安裝點(diǎn)的方式，提升短波發(fā)射機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性，這是由于當(dāng)某些發(fā)射機(jī)構(gòu)收到干擾無法正常工作時(shí)，其他的發(fā)生機(jī)構(gòu)可以起到補(bǔ)充的作用。工人可以先在短波發(fā)射器下完成地桿，然后找到與地桿對(duì)齊的兩塊相同的銅板，將加固的銅板焊接到地桿上。接地極應(yīng)放置在小于2m的深度，并用適當(dāng)數(shù)量的減阻材料控制接地電阻。需要根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件確定接地電阻，接地電阻的選擇關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)能否正常運(yùn)行，是十分關(guān)鍵的。在短波發(fā)射機(jī)的實(shí)際操作中，同時(shí)也可以將地線用做天線，為了防止天線操作引起的電磁入侵必須設(shè)計(jì)多個(gè)接地點(diǎn)，以確保地線的最佳性能，為逆變器的正常運(yùn)行提供了良好的條件，其中籠型水平對(duì)稱振子天線是一種比較合適的選擇。

2.4 從機(jī)房入手降低電磁干擾

克服各種干擾的關(guān)鍵是減少來自源頭的電磁干擾，這涉及隔離和屏蔽的方法。這種方法按工作原理大致可分為3類，磁屏蔽、電屏蔽和靜電屏蔽。首先介紹一下磁屏蔽的方法。這種方法更適用于強(qiáng)磁場(chǎng)中的應(yīng)用，其原理是利用磁導(dǎo)率較高的材料影響磁力線的感應(yīng)來實(shí)現(xiàn)屏蔽。在高頻的情況下，經(jīng)常使用電磁屏蔽，而低電阻金屬在其中起著不可或缺的作用，通過產(chǎn)生金屬電流來達(dá)到目的。靜電屏蔽，顧名思義就是減少靜電的電磁干擾。

中短波機(jī)房之間的隔離可以通過建立一個(gè)簡(jiǎn)單的值班機(jī)房來實(shí)現(xiàn)，這樣可以保證短波機(jī)房和長(zhǎng)波機(jī)房的獨(dú)立狀態(tài)，而不會(huì)丟失一個(gè)整體，機(jī)房的接地狀況對(duì)它能否成為感應(yīng)體起著至關(guān)重要的作用，如果接地條件不夠好就會(huì)導(dǎo)致這種情況，因此，在施工中必須謹(jǐn)慎。中短波機(jī)房的接地網(wǎng)可以與其他部分相連，構(gòu)成比較完整的屏蔽層，這是值得我們關(guān)注的。鋁合金門窗也有一定的隔離作用，所以建議使用鋁合金雙層門窗，我們也推薦使用網(wǎng)狀屏蔽室，特別是一些監(jiān)視值班室和新安裝的短波發(fā)射機(jī)。這種屏蔽房的固定工具是三腳架或木架，然后用特定的架子用三腳架或木架固定。

2.5 對(duì)于系統(tǒng)的處理

系統(tǒng)大致分為發(fā)射器和屏蔽層2部分，無論哪一部分都需要接地。如果地線過多或過長(zhǎng)，高頻時(shí)容易增大地線電感，使地線電感帶來電磁干擾。為了防止這種不良情況的發(fā)生，我們建議在安裝短波廣播發(fā)射機(jī)時(shí)采用多點(diǎn)接地系統(tǒng)，避免接地線過長(zhǎng)。如何減少地線的數(shù)量呢？下面我們將介紹一種有效的方法，我們可以使用接地極，直接埋在發(fā)射機(jī)下面。但在這一步之前，我們需要將2塊合適的銅板與接地極平行連接，并確保接地銅板焊接牢固，然后將其置于地下2m以下，并添加降阻材料.接地電阻不宜過大，越小越好，參考標(biāo)準(zhǔn)大致為0.02，天氣干燥對(duì)抵抗力有一定影響，環(huán)境越干燥抵抗力越大。當(dāng)然，這也不是不能解決，只要在放置地極的時(shí)候多加一個(gè)1/4的管，就可以在一定程度上減小電阻的大小。分析屏蔽層接地的原因，我們可以知道屏蔽層上有感應(yīng)電流，所以這種做法是為了避免其帶電的影響，但有時(shí)地線會(huì)充當(dāng)天線。為了防止這種效應(yīng)引起的一系列感應(yīng)，我們會(huì)在地線的過程中多加幾個(gè)點(diǎn)，并安裝鐵管屏蔽。

3.具體案例解決方案

3.1 天線構(gòu)成

該天線主要由籠形振子、地網(wǎng)接地系統(tǒng)、調(diào)配系統(tǒng)、防雷接地裝置組成。天線籠子是軟結(jié)構(gòu)，由多根振子線、振子環(huán)、橫支撐、斜支撐和桅桿組成；振子線材料為Ф3.0銅絞線，振子環(huán)、橫支撐、斜支撐材料均采用鍍鋅鋼管，振子環(huán)通過支撐桿與桅桿固定，桅桿由3節(jié)鍍鋅鋼管連接而成，底部鋼管桿中間配有吊裝關(guān)節(jié)，安裝關(guān)節(jié)可使桅桿彎折并配有鎖緊銷釘使桅桿在伸直后鎖定。通過三方拉線固定，拉線為Ф6.0不銹鋼鋼鋼絲繩，拉線與地錨（或地錐）連接采用索具螺旋扣調(diào)節(jié)拉線松緊程度。

3.2 地網(wǎng)與接地系統(tǒng)

地網(wǎng)半徑為15m，地網(wǎng)由60根Ф2.0軟銅線，每根地網(wǎng)線一端與中心地網(wǎng)圓盤連接，另一端連接長(zhǎng)0.4m的小地錐；另外地網(wǎng)圓盤通過3條寬40mm厚0.2mm銅帶和2.0m長(zhǎng)的3根鍍鋅角鋼地錐連接，地錐釘入三方拉線地錨附近，地網(wǎng)使用銅帶連接與發(fā)射機(jī)接地。

調(diào)配系統(tǒng)及饋線天線采用寬帶調(diào)配技術(shù)，在天線下方置有天線調(diào)箱，采用無耗元件組成調(diào)配網(wǎng)絡(luò)，通過調(diào)配使天線得到良好的匹配，調(diào)配箱外殼與地網(wǎng)連接，饋線采用低損耗電纜配L29接頭，防雷接地系統(tǒng)通過放電球及漏電裝置實(shí)現(xiàn)防雷功能，拉線和地錨天線桅桿配有三方拉線和3套拉線固定地錨裝置。

天線主要技術(shù)指標(biāo)調(diào)配裝置：全部采用無耗元件調(diào)配。

3.3 地網(wǎng)要求

地網(wǎng)的敷設(shè)直接影響天線的穩(wěn)定性，天線的阻抗隨著天線附近地面電導(dǎo)率的變化而變化，在極端天氣尤其是大雨天氣，地面完全濕潤(rùn)或積水，此時(shí)地面電導(dǎo)率最高，此時(shí)天線的阻抗變化最大，因而我們會(huì)發(fā)現(xiàn)雨天發(fā)射系統(tǒng)有不穩(wěn)定現(xiàn)象。

增加穩(wěn)定性的唯一辦法就是改善天線下方地面導(dǎo)電率，極端的例子就是在天線下方敷設(shè)銅板，并做地級(jí)接地，這樣下雨前后地面導(dǎo)電率變化不大，但由于受成本限制一般工程中鋪設(shè)盡可能多的地網(wǎng)。

地波傳播主要的衰減是地電流的衰減，尤其是天線附近0.3波長(zhǎng)內(nèi)范圍的衰減，因而在部頒標(biāo)準(zhǔn)“小功率短波實(shí)驗(yàn)發(fā)射臺(tái)工程技術(shù)規(guī)范”（涉密）中對(duì)天線有明確的技術(shù)要求。具體要求如下：

天線地網(wǎng)應(yīng)滿足如下要求：（1）天線必須敷設(shè)地網(wǎng)：地網(wǎng)自天線中心向外作輻射狀敷設(shè)，相鄰導(dǎo)線夾角相等；（2）地網(wǎng)采用Ф2.0銅線地網(wǎng)線，根數(shù)不少于60；（3）地網(wǎng)半徑不小于最低使用頻率的0.2λ；（4）地網(wǎng)線埋深為0.3m。

3.4 天線的維護(hù)

天線的拉線需保持拉緊狀態(tài)，天線桅桿與地面保持垂直，需定期檢查每2個(gè)月一次，如發(fā)現(xiàn)拉線處于松弛狀態(tài)應(yīng)立即調(diào)節(jié)地面的索具螺旋扣使天線豎直，拉線處于拉緊狀態(tài)。冬季拉線會(huì)收緊可適當(dāng)放松拉線防止拉力過緊。

定期檢查天線振子和地之間是否有連接（雜草等搭接）；如有連接要去除。大雪天氣需及時(shí)去除調(diào)配箱上及饋電銅帶上的積雪，保持天線振子與地絕緣。

定期檢查電纜頭是否松動(dòng)，如松動(dòng)用扳手旋緊。

天線底部的調(diào)配箱在天線底部具有分布參數(shù)，與天線的位置和放置狀態(tài)將影響天線的阻抗，在天線調(diào)配好后位置和狀態(tài)不能隨意變動(dòng)。

4. 結(jié)語

近年來，廣播等無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，不僅豐富了人們的文化生活，也給廣大市民的生活帶來了更大的便利。目前，短波傳輸發(fā)射機(jī)廣泛應(yīng)用于廣播、通信等各個(gè)領(lǐng)域，發(fā)射機(jī)總數(shù)快速增長(zhǎng)，傳輸功率逐漸增加。分析短波傳輸?shù)倪\(yùn)行條件和通信特性，可以得出結(jié)論，短波傳輸?shù)睦硐脒\(yùn)行條件在運(yùn)行過程中不會(huì)受到任何外部干擾特性的影響。在現(xiàn)實(shí)生活中，不同領(lǐng)域、不同用途的短波發(fā)射機(jī)相互連接，各種現(xiàn)代無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的廣泛使用，將對(duì)短波發(fā)射機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)干擾，配送中心的磁干擾，工作人員應(yīng)該采取措施來解決磁干擾的根本問題。本文主要研究和分析短波發(fā)射機(jī)磁擾引起的問題，并在科學(xué)分析的基礎(chǔ)上為其解決問題提供適當(dāng)?shù)慕ㄗh，旨在確保短波發(fā)射機(jī)在不可避免的復(fù)雜磁場(chǎng)中正常運(yùn)行時(shí)免受外界磁場(chǎng)干擾，確保短波發(fā)射機(jī)在運(yùn)行領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。