大功率短波廣播的高頻干擾及解決對策

陶勇

摘 要：載波頻率在2.3-26.1兆赫茲頻段的廣播，被稱為短波廣播。短波廣播在大氣電離層發射比較穩定，穿透力強，抗干擾能力強，能夠傳輸到極遠的距離，因而常用于國際廣播和遠區廣播。本文首先探討了大功率短波廣播高頻干擾的原因，并分析了大功率短波廣播高頻干擾的危害，最后給出了幾點大功率短波廣播高頻干擾的解決策略，為大功率短波廣播的應用提供資料參考。

關鍵詞：大功率；短波廣播；高頻干擾；解決策略

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.09.199

現如今，短波通訊在軍事、航海、航天、鐵路交通、電力等領域應用都比較普遍，為社會的發展和進步作出了極大的貢獻。高頻干擾是由于高、中壓變電站內開關分合操作時產生的高頻阻尼振蕩波，隨著我國供電系統的不斷完善，大功率短波廣播的高頻干擾現象越來越嚴重。大功率短波廣播的高頻干擾，包括自擾、互擾等多種模式，會嚴重降低短波廣播信號傳輸質量。隨著電子設備在短波廣播和信號傳輸系統中數量越來越多，大功率短波廣播的高頻干擾已經成為擺在人們面前必須解決的問題，如何在使用大功率短波廣播通信和傳播信息時，降低高頻干擾對信號傳輸質量的影響，已經成為廣播通信工作領域重點研究和實踐的課題。

1 高頻干擾的原因

1.1 發射機諧波輻射干擾

發射機在播音過程中，不僅會在播音頻率傳輸信號，還會由于電子管的非線性放大按照傅里葉級數將信號分解成各種諧波，干擾供電系統并使其負載。不僅如此，高次諧波還會通過電纜和電線輻射到空中，干擾附近的電氣設備，并給發射機帶來功率損耗和發射干擾。國內為了降低高次諧波對供電系統和發射機信號發射的影響，一般采用高功率丙類放大的PSM模式。

1.2 發射機互相干擾

在大功率短波通信應用比較普遍的今天，另外一種高頻干擾產生的原因就是發射機的互相干擾。發射機的互相干擾多出現于發射機相鄰較近的情況下，當相鄰較近的多部發射機同時播音時，發射機天線就會接收到其他發射機發射的信號，并在末級進行調制，產生不必要的組合頻率，對發射機的信號發射造成干擾。這種干擾在發射機工作中被稱為干擾互調，是一種比較常見的、嚴重影響發射機信號發射質量的干擾類型。

2 大功率短波廣播高頻干擾的危害

2.1 高頻電磁場對電子設備的危害

發射機發射時產生的高次諧波，其頻率在無線廣播和電視信號傳輸的頻率范圍內，因而會與這些信號發生互調和影響，導致信號受到干擾。如果被高次諧波放大的信號被精密儀器接受，使這些儀器功率超出，還會導致儀器損壞，帶來財產損失。高次諧波信號串入電源系統后，還會造成電壓和電流波形畸變，損壞用電設備甚至造成網路諧振，導致供電系統發生火災、設備老化、計量不準，帶來不必要的生產事故，造成經濟損失。當金屬物品位于高頻電場中時，由于金屬導電性會在金屬表面形成感應電動勢，人一旦誤碰就會遭受高溫電灼傷，并引發燃燒或爆炸，造成嚴重的安全事故。

2.2 高頻電磁場對人體的傷害

人長期處于高頻電磁場環境中，感應電動勢會在人體內產生，導致人體組織和細胞吸收電磁能。電磁能積聚過多，將會影響人的中樞神經系統，造成人出現頭暈、頭痛、乏力、記憶里減退、食欲不振、心慌氣短等癥狀，還會造成部分人視力下降、手指顫抖、脫發等癥狀。高頻電場對人體的傷害一般脫離磁場后即能夠在幾天內消失，但如果反復出入高頻電場環境，還是會導致危害蓄積，最終帶來不易修復的健康問題，影響人的工作、健康和生活質量。

3 大功率短波廣播高頻干擾的防范措施

3.1 加裝高頻濾波系統

諧波濾波器分為有源濾波和無源濾波兩種，兩種濾波器的濾波方式是完全不同的，有源濾波又稱為主動式的濾波，主要是檢測系統中的諧波，然后生成一個大小相等，相序相反的波形去抵消諧波分量；無源濾波又稱為被動式的濾波，主要是通過一系列電容和電感的組合， 形成只能所需要頻率通過的濾波器，把多余分量濾除掉。

3.2 加裝屏蔽體

加裝屏蔽體是大功率短波降低高頻干擾的常用做法，這種技術能夠限制電磁場大小，降低發射機對周圍環境安全的影響。屏蔽一般運用良導電材質將電磁能量限制在一定空間內，如果發射機功率較大，或周邊容易受干擾影響的設備較多，還可以采用雙屏蔽的設置方式。屏蔽體一般會設計成網狀，網狀屏蔽相比于板狀屏蔽能夠大大節約資源和成本投入。網狀屏蔽中，金屬絲越粗屏蔽效果越好，屏蔽體范圍越大屏蔽效果越好，并能夠降低屏蔽體對高頻設備運行的影響。

3.3 高頻接地

大地是一個巨大的導體，發射臺的高頻接地，能夠將磁場能量導入大地，降低屏蔽系統的工作壓力，提高屏蔽效果。高頻接地的接地線不應過長，以避免接地線上駐波導致高電壓出現，威脅人員和設備安全。高頻接地需要用優質導體，現在常用的材料是銅線，以降低電壓產生的幾率。接地系統的電阻率直接影響著屏蔽質量和設備、人員安全，因此高頻接地在干燥的季節要定期測量電阻，如果電阻過大則要更換接地線。大功率短波廣播發射機的屏蔽網和設備外殼都需要高頻接地，通過高頻接地能夠降低電磁能量場對人的傷害，并避免由于電感應導致金屬產生電壓，造成火災。

3.4 其他抗高頻干擾的方法

對電源的高頻串擾可以在電源端加入低通濾波器，防止機內高頻干擾信號外竄污染電網，同時阻止電網中可能存在的高頻干擾信號進入，一般采用 RC 串聯網絡；發射機各級整流電路盡量采用橋式全波整流裝置，減少電源紋波串擾；對于發射機各取樣信號，采用質量可靠的 A/D 轉換器，將模擬信號轉換為數字信號進行傳輸，以減少干擾。

綜上所述，隨著大功率短波廣播的應用日益廣泛和精密儀器設備在大功率短波廣播發射系統中應用的日漸普遍，我們一定要處理好大功率短波廣播的高頻干擾問題，降低高頻干擾給廣播發射、電網和工作人員人身安全帶來的威脅。在解決大功率短波廣播高頻干擾中，應該有針對性的采取不同的抗干擾措施，多管齊下、對癥治療，逐漸完善大功率短波廣播高頻干擾解決能力，為大功率短波廣播技術的發展和應用做貢獻。

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