中短波廣播發(fā)射機間電磁干擾的解決方案

張濤

摘要：中短波廣播信號是現(xiàn)在被普遍使用的一種頻段信號，但由于中短波廣播信號發(fā)射機通常所處的環(huán)境比較復(fù)雜，各個發(fā)射機之間存在電磁干擾現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到了廣播信號的正常傳播，使廣播中心的工作效率和廣播質(zhì)量大大地被降低。本文探討了如何采取有效方法來解決中短波廣播發(fā)射機之間的電磁干擾問題，以提高廣播傳輸信號的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：廣播;電磁干擾;信號

中圖分類號：TN934.81 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

目前我國在廣播通訊行業(yè)里用的均是一些中短波廣播發(fā)射機，其工作的理想狀態(tài)就是不會受到外界的任何干擾，但是實際情況卻不是如此。因為在一個廣播信號系統(tǒng)里，不可能只有一個發(fā)射機存在，這導(dǎo)致不同的發(fā)射機在工作時，各種電子設(shè)備之間很容易出現(xiàn)電磁干擾問題，這嚴(yán)重影響到了廣播信號的正常傳播，使廣播中心的工作效率和質(zhì)量大大地被降低。在這個問題上，業(yè)界人士和相關(guān)人士一直在尋求更好的技術(shù)手段來解決。為此，需要采取各種有效方法來解決中短波廣播發(fā)射機各頻段之間的電磁干擾問題，以提高傳輸信號的質(zhì)量。

1 中短波廣播信號和電磁干擾簡介

中短波給人們提供了很多的廣播節(jié)目，但是其在傳播時，很容易受到高頻電磁場的干擾，從而影響到廣播信號的質(zhì)量。為了保障保證廣播節(jié)目的高質(zhì)量傳播，需要采取更為有效的方法來解決電磁干擾問題。在科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，電磁干擾問題依然存在。現(xiàn)在如何解決中短波廣播信號的電磁干擾問題，已經(jīng)成為廣播通訊行業(yè)的一個共識和首要解決的問題。想要解決這些問題，需要對中短波廣播信號和電磁干擾有所了解和認(rèn)識[1]。

1.1 中短波廣播信號介紹

中短波廣播信號指的是30MHz以下的廣播信號頻率。從19世紀(jì)出現(xiàn)之后，就因其覆蓋范圍比較廣、傳輸距離比較遠(yuǎn)、接收簡單并且價格低廉等優(yōu)點受到了世界各國的歡迎和普遍使用，將其作為了一種基本的信息傳播手段，被廣泛應(yīng)用。中短波廣播信號是一個統(tǒng)稱，它又可以分成中波信號廣播和短波信號的廣播。中波頻段的范圍在526.5 KHz～1606.5 KHz，這個時候廣播電臺會在9 KHz～10 KHz帶寬的不同信道上傳送自己的節(jié)目信息，可以較為有效地避免一些信號干擾的情況。短波廣播信號的傳輸頻段在2.3 MHz～26 MHz，在沿著地面?zhèn)鞑サ倪^程中，可以傳播更遠(yuǎn)距離的廣播節(jié)目，從幾百公里到幾千公里之外都可以接收到短波廣播信號。

1.2 電磁干擾簡介

電磁干擾，可能從字面上來理解，會覺得它很專業(yè)，遠(yuǎn)離世俗，但其實它在我們的日常生活中還是很常見的，比如當(dāng)我們在收聽廣播時，手機來電的一瞬間就會使收音機出現(xiàn)幾聲“嚓嚓嚓”的聲音，這其實就是一種產(chǎn)生了電磁干擾的現(xiàn)象。它可以被認(rèn)為是一種電子噪音，是各種電子設(shè)備中很常見的一種電磁現(xiàn)象，當(dāng)我們覺得它有害時，它就是電磁干擾現(xiàn)象。尤其是對于各種電子設(shè)備，電磁干擾的影響是比較大的，比如電磁可以擾亂正常傳播的電子信號，給傳輸?shù)耐ǖ涝斐善茐模约敖档碗娮釉O(shè)備的性能等。同樣，中短波廣播發(fā)射機本身就是一種電子元器件，電磁干擾可以說是一個非常棘手的問題。因此，當(dāng)前急需要采取更加有效的方式來解決和減少中短波廣播信號中電磁干擾的問題。

2 中短波廣播發(fā)射機間電磁干擾的類型

在中短波廣播中的電磁干擾，指的是在中短波信號傳輸?shù)倪^程中，一些電磁因素的存在會影響到中短波有用信號的傳輸，使中短波通訊中會存在一些雜波信號，對正常的、有用的廣播通訊信號質(zhì)量產(chǎn)生影響。中短波廣播發(fā)射機是廣播信號傳輸過程中非常關(guān)鍵的一個電子設(shè)備器件，在其工作過程中，經(jīng)常會遭到電磁的影響和干擾。由于中短波廣播發(fā)射中心所處的的特殊環(huán)境，目前想要完全消除電磁干擾的影響，是基本不大可能實現(xiàn)的。當(dāng)前來看，中短波廣播發(fā)射機之間的電磁干擾有以下幾種類型：

2.1 被測信號干擾

中短波廣播信號的電磁干擾類型中，信號干擾是主要的一種電磁干擾形式。在廣播信號傳播的過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)有各種其他信號來源的干擾狀況。這個是不可能完全避免的，因為其他的電子設(shè)備在運行過程中，也會產(chǎn)生一定的信號，這個時候各種信號的存在，便不可避免的地造成了對其他信號的影響和干擾。通常我們會把這種信號干擾分成兩種方式，一種是常態(tài)信號干擾，一種是共模信號干擾。常態(tài)干擾一般就是在信號干擾的基礎(chǔ)上又有電子噪聲的存在，共模干擾通常和交流電的信號有關(guān)[2]。但不管是哪種形式的信號干擾，肯定都會對廣播信號的正常和順利傳輸造成不良的影響。需要說明的是，共模干擾也會演變成常態(tài)干擾，從而給中短波廣播信號帶來影響。

2.2 程序干擾

程序干擾主要指的是由于一些程序的錯誤或者操作失誤等造成的電磁干擾形式。一般情況下，中短波廣播發(fā)射機的系統(tǒng)本身都具備一定的抗干擾能力，而且隨著現(xiàn)在科技的不斷進(jìn)步，很多廣播發(fā)射機站都有自動化的監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng)，但在實際的、復(fù)雜的電磁環(huán)境中，由于在電位接地或者電磁屏蔽等方面的工作沒有做好，或者做得不到位，就造成了發(fā)射機系統(tǒng)中的機箱主體或者一些邏輯控制器被干擾的現(xiàn)象，進(jìn)而給中短波廣播信號的穩(wěn)定運行、程序穩(wěn)定以及安全產(chǎn)生了影響[2]。

2.3 線間耦合干擾

在中短波廣播信號的電磁干擾類型中，線間耦合干擾也是一種經(jīng)常會出現(xiàn)的電磁干擾類型。根據(jù)線間耦合形式的不同，我們又把線間耦合干擾劃分成了電容性耦合、電磁性耦合、電感性耦合三種形式。但無論是哪種干擾形式，實質(zhì)都是在多個線路之間產(chǎn)生的。當(dāng)有兩個或兩個以上的線路時，就會不可避免地產(chǎn)生線路和線路之間的電磁干擾，相互作用之后磁場變化產(chǎn)生的電磁干擾就會給廣播發(fā)射機的信號帶來或多或少的影響。

2.4 地面干擾

雖然現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)已經(jīng)非常先進(jìn)，但我們也不能完全保證地面的發(fā)射機設(shè)備是完全沒有缺陷的，如果有一些指標(biāo)不符合要求，即便是非常小的一點問題，也有可能會帶來電磁干擾，這樣就會導(dǎo)致中短波廣播傳輸?shù)男盘柪镉须s波或者有諧波，進(jìn)而形成地面干擾。另外，如果變頻器、高功放等地面工作設(shè)備的設(shè)置不正確或不準(zhǔn)確，也會造成信號波里有較高的噪聲，從而大大降低中短波廣播信號的傳輸質(zhì)量。

3 電磁干擾對中短波廣播信號的影響

通過上述對于電磁干擾相關(guān)知識的認(rèn)識，我們已經(jīng)了解到電磁干擾幾乎存在于所有的電子設(shè)備當(dāng)中，只要電子設(shè)備運行，電磁干擾就不可避免地會出現(xiàn)，從而給傳輸?shù)男盘栐斐捎绊憽ｋm然每個人都不希望看到電磁干擾信號的存在，但它確實是真實存在的，并且無法完全消除。雖然所有的電子設(shè)備都會或多或少產(chǎn)生電磁干擾，但除去本身之外，它對于其他電子設(shè)備的電磁干擾都是非常敏感的，它可以通過電源線、電纜等進(jìn)行影響和傳播。電磁干擾的出現(xiàn)對電子設(shè)備或系統(tǒng)，尤其是含有半導(dǎo)體器件的設(shè)備或系統(tǒng)會產(chǎn)生非常嚴(yán)重的破壞和影響。而中短波廣播發(fā)射機又恰恰是這些半導(dǎo)體器件，所以，電磁干擾對中短波廣播信號會產(chǎn)生很多不良影響。

電磁干擾可以說是中短波廣播信號的孿生兄弟，從有中短波廣播信號開始，也就有了電磁干擾。因為一切用電設(shè)備在運轉(zhuǎn)的過程中都會有電磁現(xiàn)象的產(chǎn)生，并且會以電磁場的形式向周圍傳播。比如，我們在開燈的一瞬間，中短波廣播信號的載體收音機會出現(xiàn)“喀喀喀”的聲音，這就是由于電燈開關(guān)和熒光燈起輝器閃爍的瞬間有電磁干擾輻射場的產(chǎn)生，中短波的廣播信號受到了影響，從而出現(xiàn)了信號的瞬間異常。如今，我們已經(jīng)完全進(jìn)入電子時代和自動化時代，伴隨著各種電子設(shè)備出現(xiàn)，電磁干擾就像煙霧一樣籠罩在我們周圍，尤其是給中短波廣播信號帶來了極其嚴(yán)重的影響和危害。比如20多年前在廣州機場出現(xiàn)的電磁干擾飛機通信信號的案例，使當(dāng)時的90多個航班不能夠正常運行，給廣州機場帶來了很大且負(fù)面的影響，并造成了難以估量的損失。

4 中短波廣播發(fā)射機間電磁干擾的解決策略

不斷出現(xiàn)的電磁干擾問題是客觀存在的，不能完全消除，但中短波廣播發(fā)射機在工作過程中，會受到來自于其他設(shè)備的電磁干擾，電磁干擾的存在必定會給中短波廣播信號的傳輸帶來很多不利的影響。因此，在科學(xué)技術(shù)水平越來越高的今天，如何解決這一難題，是現(xiàn)在業(yè)界人士和社會越來越關(guān)注的問題。隨著科技不斷進(jìn)步，中短波廣播發(fā)射技術(shù)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步和提高，但不斷出現(xiàn)的電磁干擾問題雖然是客觀存在的，不能夠完全消除，我們?nèi)匀豢梢圆捎靡恍┓椒▉頊p小電磁干擾對中短波廣播信號的影響[3]。因此，為了確保中短波廣播節(jié)目的高質(zhì)量播出，需要采取有效的方法來解決電磁干擾問題，以便更好地保障中短波廣播信號的高質(zhì)量傳播，并提高中短波廣播發(fā)射機的抗干擾能力。

4.1 提高共模干擾抗性

為了緩解共模干擾對中短波廣播信號的影響，可以采用兩種方式。一種是以雙端輸入的運算放大器作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器的前置放大器。這樣做的目的是數(shù)字信息源和各項模擬負(fù)載可以被電磁干擾器或者變壓器很好地區(qū)分開。當(dāng)采用這種方法時，干擾信號就不能形成一個有效的回路，也就不會對廣播信號帶來影響，這樣就解決了共模干擾的問題，獲得了預(yù)期的良好效果。還有一種方法是用數(shù)字濾波技術(shù)。簡單一點來說，就是對那些無用的干擾信號進(jìn)行過濾，以達(dá)到減少共模干擾的目的。

4.2 提高常態(tài)干擾抗性

為了有效緩解常態(tài)電磁干擾的發(fā)生率，可以從兩個方面來進(jìn)行控制。一種是當(dāng)干擾頻率高于中短波廣播信號的頻率時，可以采用輸入低通濾波器的方法來對抗干擾。當(dāng)干擾頻率比中短波廣播信號的頻率低時，則采用高通濾波器的方法來控制干擾信號。當(dāng)干擾信號和中短波廣播的信號的頻率相似時，采用帶通濾波器的方法來控制干擾。

4.3 提高線間耦合干擾抗性

在當(dāng)前的科技條件下，中短波廣播發(fā)射機之間的線路性能已經(jīng)算很高了，即便如此，線路之間的磁場仍是客觀存在的，這就導(dǎo)致了線間耦合干擾的發(fā)生。為此，有人提出了采用抑制干擾源的方式來處理。比如可以運用同軸電纜或者雙絞線的方式來解決，另外一些特殊的屏蔽方式也可以達(dá)到控制干擾源的作用。

4.4 地面干擾的處理措施

4.4.1 地線處理

用地線處理的方法來解決中短波廣播信號中的電磁干擾問題，可以說是最為經(jīng)濟實惠的一種方式。但有一點需要說明，那就是要盡量控制地線的數(shù)量和長度，這樣可以減少一些線間耦合的干擾發(fā)生，并且也降低了地線的串?dāng)_率。也就是要盡量保持地線之間的獨立，采用多點接地、懸浮接地和混合接地的方式。一般在實際的應(yīng)用中，多采用綜合接地的地線處理方式，因為實際情況很復(fù)雜，要根據(jù)不同的情況采用多種形式的接地方式，以達(dá)到減少相互之間干擾的目的。

4.4.2 改善同頻干擾對中短波廣播發(fā)射機的影響

隨著現(xiàn)在廣播事業(yè)的不斷發(fā)展，在同一個頻段中可以有多個信號同時輸出，因為這些之間的信號比較類似，所以不可避免地就會產(chǎn)生同頻傳輸之間的信號干擾。這個時候，就需要采取有效的方法來改善同頻干擾的影響，通常我們會采用定向天線的方法，可以將磁性天線設(shè)置在接收機內(nèi)，這樣可以有效地減輕接收過程中所帶來的同頻干擾，確保能夠接收到高質(zhì)量和遠(yuǎn)距離的中短波信號，在收聽當(dāng)?shù)刂卸滩ㄐ盘枙r也可以保證良好的接收效果。同時事實也證明，增加發(fā)射機功率也可以達(dá)到同樣的目的。

4.4.3 削弱機房的電磁干擾

電磁干擾的一個主要棲居地就是機房內(nèi)部，因此，可以對電磁干擾采用隔離屏蔽的方法來提高中短波廣播信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。一種是電磁屏蔽，通常情況下出現(xiàn)在高頻磁場中，是利用低電阻金屬中的電流來阻止磁力線和信號源之間相互干擾造成的影響。一種是靜電屏蔽，也就是為了防止靜電干擾的產(chǎn)生而采取的屏蔽措施。還有一種是磁屏蔽，這通常發(fā)生在低頻的磁場中。在建設(shè)中短波廣播信號發(fā)射機的機房過程中，可以將這三個屏蔽內(nèi)容構(gòu)建成一個屏蔽層，以達(dá)到屏蔽干擾信號的目的。需要說明的是，最好用避雷防護接地網(wǎng)絡(luò)、機房圈梁以及鋼筋混凝土井樁相連接，相對應(yīng)的機房內(nèi)部最好采用鋁合金雙層門窗來進(jìn)行電磁屏蔽，這樣的屏蔽效能會更高。如果有條件的話，還可以在監(jiān)控室中安裝計算機系統(tǒng)和信號分配器，避免設(shè)備遭受靜電的影響。

5 結(jié)語

近年來，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了各種電子設(shè)備的改進(jìn)和性能的提高，在中短波廣播發(fā)射機方面，我國的中短波廣播發(fā)射技術(shù)也在不斷的發(fā)展當(dāng)中取得了進(jìn)步。不可否認(rèn)，技術(shù)的進(jìn)步為中短波廣播帶來了很大的機會，但電磁干擾仍然是中短波廣播發(fā)射過程當(dāng)中最讓人感到頭疼的一個常見問題。為了滿足人們對于各種廣播信號越來越高的需求，提供更加有質(zhì)量的廣播服務(wù)，就必須要解決電磁干擾問題，以保障中短波廣播設(shè)備的高質(zhì)量運行。而我們知道，電磁干擾是一種客觀存在的會擾亂中短波廣播信號的干擾現(xiàn)象，在解決電磁干擾問題時，要針對具體的干擾源來有針對性地解決，找到最為有效的抗電磁干擾方法，以更好地保障中短波廣播發(fā)射信號的穩(wěn)定和高質(zhì)量發(fā)射。

（責(zé)任編輯：陳之曦）

參考文獻(xiàn)：

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