廣播電視信號傳輸過程中電磁波的干擾及其防治

郭小敏

摘 要：在廣播電視和視頻監(jiān)控的信號傳輸過程中會出現(xiàn)電磁波的干擾，就如何進(jìn)行防治從三個方面加以分析。

關(guān)鍵詞：干擾；防；避；抗；補(bǔ)

中圖分類號：TN943 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1005-5312（2016）18-0286-01

在廣播電視和視頻監(jiān)控的信號傳輸過程中，我們常常會遇到電磁波的干擾，在實(shí)際工作中需要針對其特征如何進(jìn)行預(yù)防和防范呢？

一、音、視、射頻中的電磁干擾分類

1.源干擾：音、視、射頻信號源內(nèi)部，包括供電源產(chǎn)生的干擾。

2.終端設(shè)備干擾：終端設(shè)備包括設(shè)備電源產(chǎn)生的干擾，它能對輸入的無干擾音、視、射頻信號加人新的干擾。

3.傳輸干擾：有線或無線傳輸過程中，通過傳輸線纜或無線接收引入的干擾，主要是無線電磁波的干擾，包括地電位干擾。

在實(shí)際工作中，我們常會遇到源干擾和終端設(shè)備干擾，這都屬于設(shè)備本身問題。對直流電路主要檢查濾波電容器是否失效；對交流干擾主要看設(shè)備接地是否良好。對于音、視、射頻傳輸過程中的電磁波干擾，首先我們要清楚同軸電纜干擾不是從屏蔽層縫隙中漏進(jìn)去的，而是電磁感應(yīng)電流在電纜屏蔽層縱向“阻抗”上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢，通過兩端匹配負(fù)載對信號產(chǎn)生的干擾信號。根據(jù)非屏蔽雙絞線平衡傳輸原理，使其具有一定的抗共模干擾能力，但它的不平衡結(jié)構(gòu)（電阻誤差 100%，線對之間的耦合、高衰減和高失真特性），使它的實(shí)際抗干擾能力大大下降。因此，我們應(yīng)從“防、避、抗、補(bǔ)”的四個方面，來進(jìn)行音、視、射頻信號在傳輸中的抗干擾。

二、根據(jù)實(shí)際情況選擇適用的抗干擾措施

（一）“防”：對干擾設(shè)防，把干擾“拒之門外”

1.給傳輸線纜一個屏蔽電磁干擾的環(huán)境。這是最基本、最有效的防止干擾“入侵”的手段。將傳輸線纜穿鍍鋅鐵管、走鍍鋅鐵皮線槽、深埋地下布線等，這對于包括變電站超高壓環(huán)境下實(shí)現(xiàn)信號的安全傳輸都是有效的。

2.雙絕緣、雙屏蔽抗干擾同軸電纜是抗干擾技術(shù)的一項(xiàng)自有知識產(chǎn)權(quán)的新成果，其原理與穿鐵管基本相同。外層是干擾屏蔽層，提供內(nèi)部無干擾的傳輸環(huán)境。內(nèi)屏蔽層是同軸傳輸回路的實(shí)際信號地，干擾在外屏蔽層上產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，通過接“大地”屏蔽干擾，內(nèi)外屏蔽層絕緣，使干擾感應(yīng)電動勢與信號傳輸回路絕緣，有效防止干擾的“入侵”。

（二）“避”：避開干擾，另選一條“路”，改變源信號傳輸方式

屬于這一類的技術(shù)有光纜傳輸（包括模擬調(diào)制解調(diào)和數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)）、射頻、微波、數(shù)字變換等。其傳輸方式都屬于“信息調(diào)制和變換”方式或“頻分方式”，它能有效避開源信號傳輸中0HZ～6MHZ頻率范圍的直接干擾，這種抗干擾方式很有效。但采用“避”的技術(shù)，還應(yīng)考慮兩個問題：一是成本和復(fù)雜度的提高；二是變換損失、失真和信噪比的降低。

（三）“抗”：采用抗干擾設(shè)備抑制干擾信號幅度，提高信噪比

在信號傳輸過程中，如果干擾已經(jīng)“混”進(jìn)信號中，使信噪比（指信號/干擾比）嚴(yán)重降低，必須采用抗干擾設(shè)備抑制干擾信號幅度，提高信噪比。目前，普遍采用的主要技術(shù)措施有：

1.傳輸變壓器，對于抑制50HZ～100HZ低頻干擾有一定效果，但局限性較大，通用性較差，應(yīng)用面還較少。

2.“斬波”技術(shù)，原理上是吸收或衰減干擾信號頻率分量。其問題在于難以應(yīng)付實(shí)際中千變?nèi)f化的干擾頻率，對于諧波分量豐富的干擾（如變頻電機(jī)干擾）抑制能力較差，值得注意的是這種辦法在吸收干擾的同時，也吸收掉一部分有用信號，造成新的失真。

3.信號預(yù)放大提高信號/干擾比 （信噪比）技術(shù)。其原理是：線路干擾大小不會改變，可以在線路前端先把信號大幅度提升，從而提高整個傳輸過程中的信噪比，在傳輸末端再恢復(fù)源信號特性，達(dá)到抑制干擾的目的。理論上、實(shí)踐上這種抗干擾技術(shù)都應(yīng)該是可行的、有效的。但是問題在于具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來有一定難度。目前這類產(chǎn)品確實(shí)有一定的抗干擾效果，但沒考慮線纜傳輸失真、放大失真問題，沒有真正解決信號的有效恢復(fù)問題，傳輸質(zhì)量沒有真正解決。

4.據(jù)有關(guān)資料介紹，目前，已含有兩項(xiàng)專利技術(shù)的新產(chǎn)品——“加權(quán)抗干擾器”已投入使用。它同時具有抑制干擾和信號恢復(fù)雙重功能，可有效抑制從50HZ到10MHZ的廣譜干擾，加權(quán)技術(shù)的成功應(yīng)用，使頻率越高抗干擾能力越強(qiáng)，進(jìn)一步提高了高頻干擾的抑制能力，并繼承了加權(quán)信號放大專利技術(shù)高質(zhì)量的信號恢復(fù)功能。

（四）“補(bǔ)”：補(bǔ)償電纜傳輸和信號變換造成的信號傳輸損失，恢復(fù)源信號特性

電纜越長，產(chǎn)生干擾的概率越大，干擾幅度也越高。但從信號傳輸角度考慮，在抗干擾的同時， 必須考慮信號衰減和失真問題。信號傳輸設(shè)備在面對線纜引起的衰減、失真和抗干擾設(shè)備引起的附加衰減和失真等問題時，只有具備了有效的補(bǔ)償措施，才能算真正的、有效的信號傳輸設(shè)備。

在實(shí)際的廣播電視工程技術(shù)維護(hù)工作中，要解決信號傳輸干擾的問題是一個系統(tǒng)工程，“防、避、抗、補(bǔ)”是從四個不同的技術(shù)側(cè)面采取的不同措施。我們廣播電視工程技術(shù)人員，要熟練掌握它們的工作原理、性能和使用方法，在實(shí)際工作中要靈活運(yùn)用，才能有效地保證廣播電視信號的傳輸質(zhì)量和優(yōu)質(zhì)播出。