廣播發射設備微機控制系統中常采用的硬件抗干擾技術

努爾買買提·尼亞孜

（作者單位：新疆廣電局8106臺）

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廣播發射設備微機控制系統中常采用的硬件抗干擾技術

努爾買買提·尼亞孜

（作者單位：新疆廣電局8106臺）

摘 要：廣播發射設備計算機控制系統，能否正常穩定運行取決于抗干擾的實施情況，而廣播發射設備在發射過程中自身就會產生較大的電磁波干擾信號，因此必須多方面考慮，全方位做好系統的抗干擾。

關鍵詞：電磁波干擾；平衡信號傳輸；廣電隔離模式；硬件濾波

廣播發射機計算機控制系統，長時間處于較強的電磁波干擾環境中，系統在運行過程中會出現一些意外情況 。。在設計系統時，在全面地考慮系統硬件抗干擾措施的同時，必須細致地考慮系統的軟件抗干擾措施，這樣才能保證系統在復雜電磁波環境中的正常運行。

抗干擾措施主要是硬件抗干擾措施。指在硬件設計過程中，系統不受外來信號干擾所采取的措施，如“看門狗”電路，不同信號地之間的廣電隔離式信號傳遞技術、模擬“地”和數字“地”的分開處理技術，干擾信號的硬件濾波技術、平衡信號傳遞技術，控制機執行電路的物理隔離技術等。

1 “看門狗”防死機技術

該技術廣泛應用于工業控制領域內，廣播發射設備的微機控制系統也不例外。圖1是系統原理的簡易方框圖。

圖1 “看門狗”電路的系統原理

“看門狗”電路說白了就是一個定時器電路，一般有一個信號輸入端（用于“喂狗”信號的輸入）和一個信號輸出（用于復位信號的輸出）

系統在正常工作時，在一定的時間間隔之內向“看門狗”電路輸出一個喂狗信號，“看門狗”電路“吃飽”后，不輸出系統復位信號；如果出現系統死機等現象，系統停止向“看門狗”電路輸出“喂狗”信號時，由于看門狗電路得不到“喂食”，向系統輸出一個復位信號，使系統復位，恢復其正常工作。

2 不同信號地之間的光電隔離式信號傳輸

由于系統設計要求，在系統中經常遇到不同的電源地之間的信號傳輸，為了避免不同信號地之間信號傳輸造成的干擾及元器件損壞，必須用光電隔離器，對不同地之間的信號進行物理隔離。

圖2是一個數控無觸點音頻開關，單片機輸出的高電平時3、5 V，它經過1 K電阻點亮光電耦合器的發光二極管，使光電耦合器的光敏三極管飽和導通（電壓降為0.3 V）左右；此時，模擬切換開關4066CTRL端得到的電壓接近于-8.7 V，斷開音頻輸出，單片機輸出低電平時0 V是，光電耦合器的發光二極管截止，停止發光，使光電耦合器的光敏三極管截止斷開（電壓降為9 V）；此時，模擬切換開關4066CTRL端得到的電壓接近于9 V，接通音頻輸出（音頻幅度±9V之間），這樣我們達到了不同地之間傳遞信號的目的，又解決了觸點式開關造成的干擾和數字“地”和模擬地分開的問題，還防止了不同“地”之間串擾難題。

3 信號的平衡方式傳輸：

3.1 數字信號的平衡傳輸。

在發射機分布式控制系統中，采集模塊和工控機之間經常采用串行通訊方式進行通訊，因采集模塊和工控機之間的距離較遠，為了通訊不受電磁環境干擾，采集模塊和工控機之間采用平衡傳輸模式，也就是RS-485傳輸模式，因為此種傳輸模式中，采用每一路信號對“地”平衡方式（一正、一負）3根線傳輸，在傳輸過程中受到的干擾相互抵消，接收端不產生干擾。

圖2 光電模式在不同新號地之間的信號傳輸

3.2 模擬信號的平衡傳輸

在實際控制過程中，音頻信號源和發射機的距離比較遠，音頻信號非平衡方式傳輸的話，在傳輸的過程中受到電磁波環境的影響，產生很大的干擾，影響播出質量。因此，模擬信號也在傳輸過程中采用每一路信號對“地”平衡方式（一正、一負）3根線傳輸，在傳輸過程中受到的干擾相互抵消，接收端不產生干擾。

4 干擾信號的硬件濾波

在計算機控制系統中，對頻譜特性固定的電磁波干擾，均采用特定頻率硬件濾波的方式。這樣做的優點是電路簡單、效率高，對干擾信號進行徹底的消除。

廣播發射設備計算機控制系統的能否正常穩定運行取決于抗干擾措施的質量，因此必須多方面考慮，全方位做好系統的抗干擾措施。