中波廣播發(fā)射臺電磁干擾和優(yōu)化工程研究

王欣榮

（內(nèi)蒙古阿拉善盟廣播電視傳輸發(fā)射中心臺，內(nèi)蒙古 阿拉善盟 750306）

科學技術(shù)不斷發(fā)展，使得廣播電臺在全國的覆蓋率越來越高，很多人已經(jīng)開始享受著廣播帶來的便利。在這樣的情況下，廣播電臺所發(fā)射出來的電波對人們?nèi)粘Ｉ畹母蓴_越來越嚴重，影響了人們的正常生活。隨著廣播電臺發(fā)射技術(shù)的不斷改進和發(fā)展，我國廣播電臺所發(fā)射出來的電波對其他國家和地區(qū)造成了一定程度上的干擾，給其造成了嚴重的經(jīng)濟損失。因此，必須要重視對廣播發(fā)射臺所發(fā)射出來的電波所產(chǎn)生的電磁干擾進行研究和分析，并提出有效措施加以解決。

1 中波廣播發(fā)射臺特征

首先，覆蓋范圍廣。中波廣播發(fā)射臺是一種無線廣播發(fā)射系統(tǒng)，其發(fā)射頻率為13KHz～33KHz，中波廣播發(fā)射臺在傳播過程中，信號能夠覆蓋整個中國，其信號覆蓋面積比微波廣得多。由于中波廣播發(fā)射臺的信號能夠在全國范圍內(nèi)傳播，所以在我國境內(nèi)很多地方都可以收聽到中波廣播發(fā)射臺的信號，可以說，我國的許多城市都能夠收聽到中波廣播發(fā)射臺的信號。同時，由于中波廣播發(fā)射臺所覆蓋的區(qū)域較大，所以在進行信號覆蓋時，要根據(jù)實際情況合理規(guī)劃發(fā)射區(qū)域和頻率，使其能夠有效覆蓋全國[1]。其次，使用方便。中波廣播發(fā)射臺主要是采用天波傳輸?shù)姆绞?，具有操作簡單、傳播范圍廣等優(yōu)點。在中波廣播發(fā)射臺中，只需要將天波發(fā)送端的信號傳輸?shù)浇邮斩?，并通過天線實現(xiàn)信號的發(fā)射即可，其發(fā)射功率也非常大，所以其傳播范圍廣。再次，安全穩(wěn)定。中波廣播發(fā)射臺具有較強的穩(wěn)定性，可以確保信號傳輸質(zhì)量，提高發(fā)射臺的工作效率。中波廣播發(fā)射臺的穩(wěn)定性與發(fā)射功率有著直接聯(lián)系，只有發(fā)射功率達到一定程度，才能確保安全穩(wěn)定的播出。中波廣播發(fā)射臺采用了全固態(tài)和半固態(tài)兩種技術(shù)，可以滿足不同區(qū)域?qū)χ胁◤V播的需求。中波廣播發(fā)射臺采用了雙通道供電模式，能夠?qū)ο到y(tǒng)進行實時監(jiān)測，并對發(fā)射機進行監(jiān)控和管理。中波廣播發(fā)射臺的工作人員具有較強的專業(yè)知識和技能，能夠在第一時間內(nèi)對系統(tǒng)進行處理。在遇到問題時，工作人員能夠快速解決，保證中波廣播發(fā)射臺運行的安全穩(wěn)定。最后，造價低廉。中波廣播發(fā)射臺所需的設備相對比較簡單，價格也相對低廉，在實際應用中得到了廣泛的應用。

2 中波廣播發(fā)射臺電磁干擾類型

2.1 被測信號干擾

在中波廣播發(fā)射臺運行的過程中，發(fā)射臺所使用的天線以及傳輸線等都會產(chǎn)生電磁干擾，這就使得廣播信號容易受到其他信號的干擾，進而影響到中波廣播發(fā)射臺的正常運行。根據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，中波廣播發(fā)射臺受到的電磁干擾主要分為兩種，其中一種就是被測信號干擾，這種干擾主要是由于發(fā)射臺在運行過程中所產(chǎn)生的強電磁干擾所導致的。在實際工作過程中，由于受到自然條件和人為因素的影響，發(fā)射臺所接收到的信號也會發(fā)生變化，其中最為顯著的就是射頻信號，并且其產(chǎn)生變化是非常大的。然而，對于射頻信號來說，在發(fā)射臺周圍的環(huán)境因素主要包括溫度、濕度、風速等，這些因素都會對射頻信號產(chǎn)生影響。但是由于受到天氣等自然條件的影響較大，在實際工作過程中很難對其進行準確測量。另外一種被測信號干擾主要是由于電磁輻射所引起的[2]。在實際工作過程中，發(fā)射臺周圍經(jīng)常會存在一些大功率設備，而這些設備在運行過程中產(chǎn)生的輻射也會對射頻信號產(chǎn)生影響。另外，一些設備如電力、通訊設備等在工作過程中也會產(chǎn)生一定程度上的電磁干擾。根據(jù)相關(guān)調(diào)查結(jié)果顯示，在實際工作過程中能夠造成射頻信號變化的因素主要包括以下幾個方面：首先是電磁輻射，由于受到發(fā)射臺周圍環(huán)境因素影響較大，在這種情況下就會使射頻信號受到影響。其次是設備自身問題，例如在工作過程中，有一些大型電子元件長時間處于高電壓環(huán)境下容易造成元器件擊穿。最后是電磁感應影響。在實際工作過程中，由于一些因素，如設備自身問題或者周圍環(huán)境等對射頻信號產(chǎn)生影響，就會使射頻信號產(chǎn)生變化。

2.2 程序干擾

中波廣播發(fā)射臺的設備大多為數(shù)字化設備，其在運行過程中會產(chǎn)生大量的信號，而這些信號大多是由計算機程序控制產(chǎn)生的，由于計算機程序本身具有一定的邏輯性，因此在運行過程中會受到各種因素的干擾。這些干擾主要分為兩種：一種是來自計算機自身程序的干擾；另一種是來自計算機系統(tǒng)與外部設備之間的干擾。對于前者而言，主要是指在計算機運行過程中產(chǎn)生的對硬件設備產(chǎn)生影響的信號，對于后者而言，主要是指在計算機系統(tǒng)與外部設備之間產(chǎn)生的對軟件系統(tǒng)產(chǎn)生影響的信號。這些干擾信號往往會造成信息數(shù)據(jù)丟失或數(shù)據(jù)錯誤等問題，對中波廣播發(fā)射臺工作人員進行正常操作和控制造成很大影響。針對上述問題，中波廣播發(fā)射臺應當制定一套完整、有效、科學的信號處理系統(tǒng)，確保發(fā)射機在運行過程中能夠?qū)崟r檢測和處理各種信息，進而為發(fā)射機提供一個良好的工作環(huán)境。

2.3 線間耦合干擾

線間耦合干擾是指由于兩個不同信號源之間的干擾，而導致信號受到了不同的干擾。其中最主要的就是由于兩個不同頻率的信號源之間存在著共模干擾，同時兩個不同頻率的信號源之間存在著差模干擾，并且兩個不同頻率的信號源之間存在著耦合關(guān)系。而如果中波廣播發(fā)射臺的信號源是三相電源，那么其中每一相都會存在一個公共地，當其中一個三相電源出現(xiàn)故障時，其所產(chǎn)生的電流會經(jīng)過公共地域進行傳輸，從而使得其他相電流也產(chǎn)生相應的變化。如果兩個不同頻率的信號源之間存在著共模干擾，那么其共模電壓就會產(chǎn)生變化，導致其他相電壓產(chǎn)生變化，進而影響其他相和另一個頻率的信號[3]。線間耦合干擾可以通過屏蔽線或者接地等措施進行消除。在實際工作中，可以利用屏蔽線來防止各個干擾源之間形成共模電壓，從而降低耦合干擾。

2.4 地面干擾

中波廣播發(fā)射臺在建設過程中，為了保證信號傳輸質(zhì)量，會在地面上鋪設一些電力電纜，這些電力電纜是由各種不同的導體組成的，因為這些導體之間存在著一定的電位差，所以就會產(chǎn)生很強的感應電動勢。在中波廣播發(fā)射臺周圍，這種感應電動勢的存在會對中波廣播發(fā)射臺的運行造成影響，這種干擾主要是由于中波廣播發(fā)射臺的地磁場產(chǎn)生的。因為地磁場會對地面上的導線、變壓器等產(chǎn)生一定程度上的影響，進而會對中波廣播發(fā)射臺造成電磁干擾。

2.5 電源系統(tǒng)干擾

在中波廣播發(fā)射臺的運行過程中，最主要的干擾就是電源系統(tǒng)的干擾，通常情況下，電源系統(tǒng)會受到以下幾種干擾：首先，電力線的電磁感應現(xiàn)象主要是指當電力線在通過不同的導體時，由于電流大小不同，導體之間就會產(chǎn)生感應電流，從而對其他電路產(chǎn)生影響。在中波廣播發(fā)射臺中，由于電力線的電磁感應現(xiàn)象會對發(fā)射天線造成一定程度上的干擾，如果發(fā)射臺中的所有線路都是由同一個供電系統(tǒng)供電的話，那么就會導致所有線路之間相互產(chǎn)生感應電流，從而影響到發(fā)射臺中發(fā)射天線的正常工作。其次，電源系統(tǒng)內(nèi)阻抗不匹配：在中波廣播發(fā)射臺的運行過程中，由于受到不同種類電壓或者電流頻率范圍內(nèi)的電磁干擾作用，就會導致電源系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生過大的阻抗，從而使得電源系統(tǒng)內(nèi)部電路之間發(fā)生耦合現(xiàn)象。如果電源系統(tǒng)內(nèi)部存在過大的阻抗，那么就會導致中波廣播發(fā)射臺產(chǎn)生干擾信號。

3 電磁干擾優(yōu)化措施

3.1 常態(tài)化電磁干擾

在中波廣播發(fā)射臺中，對常態(tài)化的電磁干擾進行防治的方法主要是針對高頻電子設備和高頻電纜來進行防治。首先，要將高頻設備和高頻電纜的電源接在一起，并采用隔離技術(shù)進行接地。其次，在安裝和連接天線時，要采用良好的接地系統(tǒng)，使天線和地線能夠良好地連接起來，從而防止高頻設備和低頻設備之間產(chǎn)生電磁干擾[4]。最后，對中波廣播發(fā)射臺所使用的電子設備進行有效管理和控制，從而能夠有效減少電子設備所產(chǎn)生的電磁干擾。除此之外，還需要重視對中波廣播發(fā)射臺中所有設備所使用的接地系統(tǒng)進行定期檢查和維護工作。

3.2 共模干擾

共模干擾是中波廣播發(fā)射臺常見的電磁干擾，共模干擾對中波廣播發(fā)射臺的正常運行會產(chǎn)生極大的影響。由于共模干擾會影響發(fā)射設備正常工作，因此必須要采取一定的防治措施。首先，在中波廣播發(fā)射機的天線附近設置一個濾波器，從而使天線輻射出來的電磁波中不含有共模干擾。這種方法不僅可以有效地減少共模干擾，還可以使接收機接收到的信號更加準確。其次，在中波廣播發(fā)射臺中，如果使用了其他類型的天線，需要將天線所接收到的信號進行隔離處理，不能夠?qū)⑵渌愋偷奶炀€所產(chǎn)生的電磁波對中波廣播發(fā)射機造成干擾。再次，在中波廣播發(fā)射臺中，為了避免共模干擾對發(fā)射設備造成影響，必須要采用屏蔽措施。這種方法不僅能夠減少共模干擾，還能使發(fā)射設備免受共模干擾。同時在中波廣播發(fā)射機的機箱內(nèi)安裝一個接地裝置，將機箱與大地連接起來，使機箱內(nèi)部形成一個閉合回路。這樣能夠有效地降低共模干擾對中波廣播發(fā)射機所造成的影響。最后，在中波廣播發(fā)射機的電源模塊和其他部件之間安裝一個隔離變壓器，這樣能夠?qū)㈦娫茨K和其他部件之間形成一個閉合回路，從而有效地降低共模干擾對中波廣播發(fā)射機所造成的影響。

3.3 程序干擾和線間耦合干擾

程序干擾和線間耦合干擾是廣播電臺所發(fā)射出來的電波產(chǎn)生的電磁干擾，要想解決這一問題，就需要采用一定的防治方法，可以采取以下幾種方法：第一，對于程序干擾而言，可以采用一些程序去代替相應的電路。例如，對于線性調(diào)制去代替高頻調(diào)制的方法，對于調(diào)幅去代替線性調(diào)頻的方法。第二，采用屏蔽措施來防止程序干擾。在實際工作中，可以采用一些屏蔽措施來防止程序干擾，例如，在天線周圍設置一些鐵絲網(wǎng)或者是金屬板來屏蔽掉射頻信號。第三，對于線間耦合而言，可以采用一些接地方法來防止線間耦合干擾。例如，可以在地線中設置一些金屬屏蔽層或者是接地線來防止線間耦合干擾。例如，可以采用一些電子濾波器、數(shù)字濾波器和數(shù)字編碼器等設備來實現(xiàn)對信號的過濾和隔離；也可以采用一些網(wǎng)絡技術(shù)手段來實現(xiàn)對信號的隔離，在實際工作中，還應該做好天線、電源和天饋線等部分的抗干擾工作。

3.4 電源系統(tǒng)干擾

首先，加強對供電系統(tǒng)的防護。針對中波廣播發(fā)射臺而言，為了能夠減少其對電源系統(tǒng)的干擾，需要加強對供電系統(tǒng)的防護，需要重視在供電系統(tǒng)中增加一些具有隔離作用的裝置，這樣能夠有效地防止各種強電干擾。這主要是由于在供電系統(tǒng)中增加隔離裝置，可以有效地降低對電源系統(tǒng)的電磁干擾，防止強電干擾對供電系統(tǒng)的影響[5]。其次，改進供電方式。對于廣播發(fā)射臺而言，為了能夠減少對電源系統(tǒng)的干擾，可以采用集中供電的方式來減少電源系統(tǒng)對其造成的干擾。但是這種方法并不是十分理想，因為集中供電方式所帶來的電源頻率很高，因此會給供電系統(tǒng)造成很大程度上的干擾。在這種情況下可以采用分散供電方式，在配電變壓器處采用一組變壓器來實現(xiàn)供電，這樣就可以減少對電源系統(tǒng)帶來的干擾。同時，也可以設置屏蔽線。對于廣播發(fā)射臺而言，為了能夠減少對電源系統(tǒng)所造成的干擾，需要設置一些屏蔽線來進行防治。要想設置屏蔽線，就必須要保證屏蔽線與地線之間沒有任何電磁信號傳輸，只有這樣才能夠減少對電源系統(tǒng)帶來的干擾。最后，改善接地方式。針對中波廣播發(fā)射臺而言，為了能夠減少電源系統(tǒng)對其造成的干擾，需要改善接地方式，避免出現(xiàn)不合理接地情況。由于在進行接地時會給電源系統(tǒng)帶來一定程度上的干擾。因此，在進行接地時應該嚴格按照國家相關(guān)規(guī)定進行操作。在進行接地時應當采取單獨地線連接方式來進行接地，并且在接地線上最好是要設置一個隔離變壓器。

4 結(jié)語

總而言之，中波廣播發(fā)射臺具有覆蓋范圍廣、使用方便、安全穩(wěn)定、造價低廉等特點，是我國重要的新聞廣播系統(tǒng)。近年來，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，中波廣播發(fā)射臺也在不斷發(fā)展。但是由于中波廣播發(fā)射臺的特殊性，在實際作業(yè)過程中會很容易出現(xiàn)電磁干擾的問題，工作人員需要對其引起重視，明確其問題產(chǎn)生的具體機制，制定相應的解決措施，進而優(yōu)化信號發(fā)射質(zhì)量，讓電磁干擾的影響能夠降到最低，為我國廣播發(fā)射臺穩(wěn)定長遠發(fā)展提供支撐。