中短波廣播發射臺電磁干擾問題的控制方式探析

張紅偉，董曉東，耿國平

（河南省廣電局許昌中波轉播臺，河南 許昌 461000）

中短波廣播發射臺電磁干擾問題的控制方式探析

張紅偉，董曉東，耿國平

（河南省廣電局許昌中波轉播臺，河南 許昌 461000）

文章針對中短波廣播發射臺產生電磁干擾的成因與類型進行詳細介紹，并結合其干擾形式的不同提出針對性控制方式，以期為我國中短波廣播的發展提供有價值的參考意見。

中短波廣播；發射臺；電磁干擾；控制方式

現代通信行業的快速發展進一步推動了我國現代廣播行業的發展，為其發展提供了可靠的技術支持。然而，現代通信中各種復雜電子儀器與設備在應用過程中相互之間會存在不同程度的電磁干擾，對中短波廣播的高質量信號傳播帶來一定的負面影響，導致正常的廣播工作無法開展。就目前的廣播行業而言，中短波廣播發射臺電磁干擾問題及其有效控制方式，仍然是重點研究的課題之一。

1 中短波廣播發展現狀

中短波廣播由于其應用成本低、覆蓋面積廣等優勢，在當前廣播行業中有著較為樂觀的發展形勢，中短波廣播發射臺在信號的發射與接收方面也具有強大的便利性，所以人們更樂于選擇這種形式去收聽廣播，有著良好的發展前景。然而，中短波廣播發射臺在實際工作中存在著信號干擾的弊端，通常來講，中短波廣播在工作狀態下會對信號進行調幅調頻，所以該過程會長時間占用資源，那么外界干擾則會對信號的傳輸造成不良影響，主要表現為中短波相近或相同頻率的干擾；同時電磁干擾也會對自動化監測系統的數據收集工作造成影響，導致系統運行異常。電磁干擾等因素的存在，一定程度上制約了中短波廣播的發展。

2 中短波廣播發射臺電磁干擾的類型分析

2.1 被測信號干擾

被測信號干擾是中短波廣播發射臺電磁干擾類型中的主要一種，在受到干擾的過程中，會遭遇無規則信號交流，從而造成對正常傳輸信號的干擾，以至于信息傳輸異常。被測信號電磁干擾還可氛圍共模干擾與常態干擾兩種模式，通常來講，共模干擾模式指的是轉化器輸入端口直流或者交流電壓的干擾，而常態干擾模式指的是中短波廣播發射臺在信號傳輸過程中，噪音在直流信號或無顯著變化交流被測信號上重疊出現，在該過程中，干擾噪音主要指的是信號頻率無規則的變化[1]。因此，在對電磁干擾的具體分析當中，被測信號操作為單通道輸入，共模干擾電壓可轉換成常態干擾信號，選用雙通道輸入。

2.2 線間耦合干擾

在中短波廣播發射臺系統中，存在電感、電容、電阻等多種元件，通電狀態下，元件開始工作則會產生耦合作用，不僅電感之間產生耦合，電感自身也會產生耦合，也即是通常所講的自感與互感形式，繼而產生自感電動勢與互感電動勢。此外，電感還會與電容產生耦合作用，進而導致發射信號遭遇電磁干擾，對中短波廣播發射臺的信號品質造成不良影響。在整個電路系統中，不管是電感耦合還是電容耦合都會由于回路間的電磁感應現象而加劇，在中短波廣播發射臺設備工作時，由于各種耦合作用的疊加，會對發射臺信號造成較強的電磁干擾。

2.3 程序干擾

在當前的中短波廣播發射系統中，自動控制系統也得到了廣泛的應用，該系統主要控制信號的產生、傳輸與發射，并且能夠及時對設備動作進行調整，使其更好地完成作用。由此可見，自動控制系統的應用使得中短波廣播發射工作更為高效。然而該系統中包含眾多集成塊，各種元件引腳極易引起電磁干擾，對中短波廣播發射臺的工作造成不良影響。

現代工業中，自動化控制主要是通過程序代碼的編寫完成的，其中可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）的引用讓變成工作變得更加簡便，在初始設計階段，設計人員對PLC進行了抗干擾設計優化，然而仍舊無法完全屏蔽干擾，其抗干擾能力有限，再加上設備自身原因，比如出廠質量的漏洞、接地線路局限等，使得設備工作狀況下會導致整個自動控制系統，包括PLC都會遭受電磁干擾，其干擾程度的強弱主要有系統漏洞大小決定[2]。用以上原理去解釋中短波廣播發射臺中遇到的電磁干擾問題同樣適用，由于PLC與自動控制系統的防護措施不當，會導致發射臺處于電磁場環境中，隨著感應電動勢的產生，在發射臺工作狀態下，控制電路回路會產生感應電流，改變發生信號，這些都是由于程序所導致的電磁干擾。

3 中短波廣播發射臺電磁干擾問題的控制方式

3.1 抗共模干擾的控制方式

針對共模干擾的控制，主要有兩種方式。第一種方式是改變輸入信號的通道數量，在信號傳遞過程中使用放大器進行向下傳遞，更加高效且保真地進行信號傳遞。結合放大器原理與放大倍數的不同，將其設置在不同的傳遞線路位置。實驗表明，在模擬信號與數字信號轉換器前面所放置的放大器，會明顯感覺到電磁干擾的影響，所以可改變該放大器的輸入信號通道，變單通道為多通道，減輕變壓器負載，進而使得電磁干擾器承擔較輕負載。該種控制方式主要是通過減小各支路負載壓力，從而讓共模干擾的形成條件有所缺失，因此信號便可借此狀態進入通道，抵抗住電磁的干擾[3]。

另一種控制方式則是采用數字濾波技術。數字濾波技術的應用，讓操作更為簡便，生產成本進一步縮減，具體是讓多通道輸入信號一并處理，在數字濾波器上預編好所需濾波的程序，使該程序能夠作用于多通道而不是單通道，凸顯其特殊性，這樣一來，便可用一個程序對信號進行處理，操作處理更為簡便，節省更多信號共模干擾的途徑，實現更好的共模干擾控制效果。

3.2 抗耦合干擾的控制方式

電磁干擾的產生還有很大原因是各元件之間產生的耦合作用，其中回路之間的作用非常嚴重，且導線和導線之間、設備和設備之間都會存在干擾，這部分干擾的產生與控制系統和檢測反饋系統之間的關系非常密切，主要表現在于控制系統和檢測反饋系統回路當中的輸入和輸出信號傳遞線路的特質能否有效屏蔽外界信號，能否讓信號傳遞過程中的能力損耗降到最低，信號線的電阻與信號傳遞的功率與電流有無關聯影響等等，種種關系都需要綜合考慮。因此，要采取應對措施去完善與提升屏蔽效果，采用雙絞線或同軸度電纜去控制線間耦合干擾的產生，進而達到控制電磁干擾的目的。

3.3 抗常態干擾的控制方式

由于常態干擾的信號隨機性較大，所以首先要通過監控分析，確定出現干擾的頻率段，再對該頻段內的干擾信號加以控制。一般來講，主要使用濾波器對信號進行過濾而實現對常態干擾的控制，將正常傳輸信號予以保留。結合過濾信號頻率的不同，可將濾波器分為低通、高通、帶通及帶阻濾波器，不同的常態干擾采用的濾波器也與所不同。

濾波器的分類主要依據濾波頻率的不同，因此首先要確定常態干擾的頻率特性。當遇到的常態干擾為噪聲信號時，需針對噪聲進行數據采集與處理，利用軟件分析出噪聲的頻譜，與發射臺信號的頻譜相比對，得出結論：相對而言，噪聲比發生信號的頻率高，所以其變換較快，依據濾波器工作范圍不相同，可選擇低通濾波器，其可通過低頻信號，抑制高頻信號，其組成方式主要是電阻與電容或是電感串聯，不過其濾波效果并不好，倘若噪聲頻率與輸出信號頻率相差不大，即便經過濾波器過濾之后仍然伴有噪聲信號，無法體現出明顯的控制效果[4]。

與低通濾波器相反的是高通濾波器的應用，通常針對的是頻率低于需要輸出信號的頻率的常態干擾信號，其組成元器件與低通濾波器一致，但其輸出端主要為電阻元件的兩端，通過分析可得知，高通與低通濾波器在同等輸入電壓條件下，其輸出電壓與頻率不相等。當然高通濾波器的濾波效果也有不徹底的現象存在，無法更好地抑制電磁干擾。

帶通與帶阻濾波器之間的關系與低通和高通濾波器一樣，針對的頻率范圍相同，不同的則是部分抑制，則部分信號允許通過。這兩種濾波器的使用情況具體為：當常態干擾信號與需要輸出信號兩者間的頻率相差不大時，則可采用帶通濾波器進行濾波。為了達到更好地控制電磁干擾的效果，需要結合被測信號與干擾信號間的頻率差異，選擇相適應濾波器功能闡述且濾波能力更好的濾波器。一般更多選用的是有源濾波器，同無源濾波器相比，其需要電源進行供電，且有集成放大器。而無源濾波器由于不含集成放大器，只由電阻、電感與電容構成，雖然電路簡單，但信號在經由無源濾波器時會導致能力損耗，對接入負載的大小反應極為敏感，在自感與互感的作用之下，電磁干擾更易產生。當電感需求較大時，其體積也會隨之增大，而濾波器體積變大會帶來不必要的麻煩[5]。相反，有源濾波器則沒有這方面的顧慮輸入信號經由有源濾波器不存在能力損耗，對負載大小的敏感度極低，并有集成放大器，信號會被放大，在低階濾波器無法適用的情況下，會將放大器進行串聯而構成高階濾波器。此外，有源濾波器不適用電感元件，所以整體質量較輕，體積也小。

4 結語

綜上所述，隨著經濟與科學技術的不斷發展，中短波發射技術作為廣播行業中重要的應用技術之一，在當前社會中得到了廣泛的應用與發展，然而其中存在的電磁干擾問題對廣播發射臺存在著負面的影響，嚴重制約了我國中短波廣播的健康發展。針對當前中短波廣播發射臺中存在的被測信號干擾、線間耦合干擾以及程序干擾等電磁干擾類型，相關部門應采取針對性的措施去加以控制，減少對中短波廣播發射臺的不良影響，進而助推中短波發射技術的逐步完善。

[1]李旭朝.探析中短波廣播發射臺電磁干擾問題的控制方式[J].科技資訊，2016（2）：28.

[2]張利娟.中短波廣播發射臺電磁干擾問題的控制方式解讀[J].黑龍江科技信息，2016（9）：5.

[3]吳鵬.中短波廣播發射臺的電磁干擾及應對方式[J].西部廣播電視，2017（6）：238-240.

[4]劉宋磊.淺析中短波廣播發射臺的電磁干擾與解決方法[J].工程技術（全文版），2016（5）：284.

[5]喬海燕.中短波廣播發射臺的電磁干擾與解決方法[J].通訊世界，2016（19）：82.

Discussion on the control mode of electromagnetic interference problem in the medium and short wave broadcast transmitting station

Zhang Hongwei, Dong Xiaodong, Geng Guoping
(Henan Radio and Television Bureau Xuchang Medium Wave Relay Station, Xuchang 461000, China)

In this paper, the causes and types of electromagnetic interference in the medium and short wave broadcast transmitting station are introduced in detail, and puts forward corresponding control mode combined with the different forms of interference, so as to provide valuable reference for the development of medium and short wave broadcast in our country.

medium and short wave broadcast; transmitting station; electromagnetic interference; control mode

張紅偉（1967— ），男，河南許昌人，高級技工；研究方向：廣電工程。