李君
(國家新聞出版廣電總局九五三臺,吉林蛟河 132500)
探討中短波廣播接收障礙與解決策略
李君
(國家新聞出版廣電總局九五三臺,吉林蛟河132500)
社會經濟的發展,科學技術的進步,推動了廣播事業的發展。隨著人們生活水平的提高,對生活質量的要求也越來越高,開始追求精神文化世界的享受,為了滿足人們日益增長的物質文化需求,廣播事業開始不斷進行創新與發展,與其他媒體技術相互融合已經成為中短波廣播發展的方向。就現階段而言,我國中短波廣播事業雖然有了一定的發展空間,但是其在發展過程中還存在著一些問題,尤其是在接收方面存在部分障礙,外部信號以及無用信號的干擾,嚴重影響了中短波廣播接收信號。本文就對中短波廣播在接收信號方面存在的障礙進行深入分析,并試探性地提出相應的解決對策,以便相關人士借鑒和參考。
中短波廣播接收障礙解決策略
一般而言,廣播電視接收障礙指的是廣播電視在接收信號的同時,由于受到某些外來信號以及無用信號的干擾,影響到廣播電視接收的節目信號質量,使其損傷或無法進行正常接收[1]。在廣播接受中,要想使廣播接收的信號質量高,且效果好,就必須要調節好接收機輸出端的聲音,使其能逼真地重現已調波調制前的調制信號質量,并對調制前廣播信號的質量進行確定。一般高質量的廣播信號接收需要具備以下三點:一是接收廣播信號時用高質量接收機;二是較大的信號場強,這會使接收機輸出的廣播信號具有較高的信噪;三是無外來信號和噪音的干擾,或干擾較輕[2]。
一般無用信號指的是由于不合理的電臺布局設置,不恰當的頻率指配,不符合技術標準的射頻發射質量以及異常的電波傳播等因素,導致發射的信號中存在一部分無用信號,且這些無用信號有可能會干擾廣播接收而成為干擾信號,一般這類干擾被稱為混信干擾。噪音一般可以分為接收機外部噪音以及內部噪音兩部分,如果將外部噪音進行細分,又可分為人為噪音以及自然噪音兩種。人為噪聲的產生多是由于電氣設備所產生的噪聲,電氣噪聲通常是以脈沖形式出現,且噪聲會具備較寬的頻帶,有些噪聲電平與頻率可以控制,有些則難以控制;而自然噪聲往往是隨地區與時間的變化而發生變化。信噪比指的是接收機輸出端的音頻信號電壓與噪音電壓之比,一般通常用分貝數表示。一般來說,信噪比與廣播信號接收質量成正比,信噪比越高,其接收的質量就越高;信噪比越低,其接收的質量就越低,當然接收機內部噪音產生的影響一般可以忽略不計[3]。
中短波廣播接收存在的主要障礙就是廣播電視產生混信干擾的干擾頻率,其干擾頻率主要包括鄰頻、交調干擾頻、鏡像頻、副波道干擾頻、互調頻率、中頻以及同頻等。一般來說,鄰頻干擾的干擾信號較強,與接收機的選擇性指標有關,同時與其是否存在交調干擾有關;交調和主調的干擾,具有很強的干擾信號,接收機選擇性以及接收機高頻放大器的動態范圍都與其有著較大關系;中頻與鏡頻干擾,其干擾信號甚強,也是與接收機的選擇性指標有關;同頻干擾是由同頻干擾信號較強而引起,與接收機性能指標沒有關系。由以上可以清楚知道混信干擾的產生主要有兩方面的原因:其一是與接收機的選擇性、接收機的輸入動態范圍有著很大關系;其二是輸至接收機具有較強或很強的干擾信號。因此要想使混信干擾得到抑制或減弱,首先就必須要明確知道產生干擾的原因,并查明產生中干擾的頻率[4]。
中短波廣播受到的混信干擾以及接收的混信干擾,其現象的具體表現就是在欲收的信號頻率上,串入有干擾臺的節目信號,并且常常伴隨有差拍聲,一般差拍聲的產生是因為兩發射機載頻之間的差頻而引起。
此外,中、短波的同頻干擾也會使廣播接收存在障礙,我國中波廣播頻率的指配一般是按地波覆蓋標準進行,要想在覆蓋區內收臺信號,白天與夜間均可,且收聽的滿意程度會較高,當然由于電離層D層的影響,白天的接收效果要好于夜間的接收效果,而夜間電離層D層會消失,較遠地區的同頻臺天波信號干擾會影響中波的接收,導致接收效果劣化[5]。我國現階段的短波廣播頻率一般是由自行指配,短波天波傳播的距離較遠,因此同頻干擾是影響短波廣播接收的重要因素。
3.1改善中短波免受同頻干擾接收的措施
為了使中波不受同頻干擾接收的影響,在發射方面,可以采取同步廣播的形式,采取中波同步廣播之后,在播放相同的節目時,其同頻射頻保護率會大大降低,由未同步時的14dB降低至4dB;要想減輕接收方面存在的同頻干擾情況,在對遠距離的微弱信號進行接收時,可以使用定向天線,接收機內裝有磁性天線,這樣在收聽當地或者是較近距離的中波信號時,其效果較好。當然為了使短波不受同頻干擾接收的影響,一般是加強發射機功率,采用定向天線,又或者是及時改換清靜頻道。
3.2改善噪音干擾的措施
如果在接收廣播信號時,出現噪音干擾,這會大大降低接收的效果,尤其是短波接收,這樣不僅會讓人感到厭煩,還有可能會無法進行正常收聽,外部噪聲的來源一般是雷電等自然噪聲,而人為噪音的產生則更多是來自于各類電氣設備產生的噪音。一般來首,認為噪音不能徹底被消除,但是可以在一定水平內將其進行限制,在一定條件下可以通過接收方來改善噪音干擾。首先是常見的人為噪音一般是電暈放電、火花放電以及輝光放電等,其出現的形式主要是周期性脈沖、斷續脈沖以及連續性寬頻帶噪聲等,一般以周期性頻帶噪聲的形式出現多為射頻振蕩輻射干擾波,如日光燈的干擾,它是影響低壓放電燈的噪聲頻譜,使其從低頻段到甚高頻段,嚴重干擾了中波廣播接收,對其產生的影響最大。當然可以對其采取抗干擾措施,如并聯一個0.006μF 電容在燈管外部啟輝器旁,或者并聯一個電容在電源輸入端,也可以在電源輸入的兩端裝上旁電容,或者將日光燈改為白熾燈來進行使用[6]。其次是常用電器的干擾,其一般是在斷開或是接通的瞬間產生不同程度的噪音,當然電機在運行過程中也會產生噪音,噪音一般會有連續和斷續著兩種形式,廣播接收信號干擾的產生多是斷續干擾造成,如收音機中出現的喀嚦聲,要想抑制噪聲干擾,可以將RC電路并聯在開關接點的兩端,一般C為0.05~0.1μF,R為200Ω,這樣可以在很大程度上吸收開關在通斷瞬間所產生的脈沖電流。最后是高壓輸電線的干擾,其一般是火花放點噪聲和電暈噪聲,電暈噪聲多為連續性噪聲,且由于噪聲能量多集中在 10MHz 以下,因此嚴重影響中長波的接收;火花放電噪聲頻譜最高可達幾百兆赫,因此對電視與調頻接收的影響較大,要想防止高壓輸電線產生的干擾,可以在選擇接收場地時,盡可能遠離高壓輸電線。
3.3改善電波傳播干擾的措施
一般中波電波的傳播引起的干擾,除了因夜間遠地的同頻臺天波信號干擾外,還會因電離層交叉調制而引起干擾,這種情況在某些局部地區較為常見。電波傳播引起的干擾,是在想要收臺的節目信號上,串有非同頻干擾臺的節目信號,一般這種電波傳播引起的干擾,只發生在與某些大功率發射臺的天波信號上,且發射臺為同一電離層反射點的天波信號上。而短波的干擾信號與欲收信號的傳播方式是以天波進行傳播,短波易受晝夜、電離層季節以及太陽黑子活動周期的影響,導致其很不穩定,且因為短波信號傳播的距離較遠,短波信號受干擾的情況也極不穩定,其受影響的程度遠大于中波受影響的程度。
3.4改善接收方干擾的措施
一般接收方產生的干擾,往往與干擾信號的強弱以及接收機性能指標及有著重要的關系。如由于接收機的選擇性較差,因而其干擾信號甚強,將會產生中頻、鄰頻以及鏡頻等干擾,如果接收機的混頻電路和高頻放電路出現問題,如非線性失真較大,將會導致干擾信號甚強,則會產生交調互調等干擾。因此改善接收方干擾的措施可以有以下幾點:一是接收方式可以采用定向天線接收;二是對接收機高放電路的動態范圍進行增加,并采用具有平方定律特性的混頻電路,這樣有利于提高接收的效果;三是不斷提高接收機的選擇性,并采用陷波器以濾除特定的干擾頻率;四是對于輸入信號電平進行適當衰減,可以高頻衰減器安裝在接收機輸入端,這樣會提高接收效果。
信息技術的發展促進了廣播事業的發展,但是我國中短波廣播在發展過程中存在這一些不足之處,特別是接收方面,本文就對中短波廣播接收障礙進行了分析,并就可能對其產生的各類干擾進行了解析,并針對干擾情況,闡述了基本防止干擾的措施。
[1]顏軍.淺談中短波廣播接收障礙及其改善措施[J].廣播與電視技術,2011(5):119-120.
[2]王香文.淺談數字調幅廣播(DRM)系統發展與應用現狀[J].計量與測試技術,2011(7):36-38.
[3]曾仲泰.無線電中短波廣播今天的進展及明天的發展[J].電子制作,2013(11):124.
[4]魏亮華.中短波接收天線的微型智能化應用研究[J].中國新通信,2014(21):64-66.
[5]田軍.中短波廣播發射臺的電磁干擾及其應對措施[J].硅谷,2015(2):126+232.
[6]潘勝偉,呂以哲,陳燕武.中短波廣播發射臺環境評價中的電磁輻射計算[J].廣播與電視技術,2012(1):109-112.
李君(1973—),男,吉林蛟河人,本科(工程碩士), 高級工程師,研究方向: DX中波廣播發射機。