周衛兵
摘要:在短波發射機房,由于設備處在高頻電場和磁場的復雜環境中,干擾錯綜復雜,嚴重影響射頻回路的穩定性和可靠性。本文介紹干擾產生的原因和引入途徑,分析并提出了一些行之有效抑制方法。
關鍵詞:電磁干擾;射頻回路;干擾途徑;干擾抑制;傳導;輻射
中圖分類號:TM934 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2018)11-0206-02
1 引言
廣播發射臺由于自身工作的特殊性,特別是發射機房電磁環境復雜,機房內分布著不同的交變電場和磁場,電磁干擾錯綜復雜。最近幾年,我機房的短波發射機陸陸續續出現對不同發射機射頻回路的干擾,甚至有時關掉產生載波的頻率合成器,加高壓高前陰流和高末柵流仍有,高前能找到一個調諧點,嚴重影響發射系統的穩定可靠運行。因此在長期的處理故障的過程中,通過我們的摸索和總結,采取了相應的措施較好地抑制了高頻干擾對射頻回路的影響。
2 干擾的主要來源和途徑
任何干擾傳播過程必須具有以下因素:干擾源、干擾路徑(通道)、被干擾對象。在發射機房電磁干擾一般以兩種形式產生干擾,一種是傳導干擾,另一種是輻射干擾。輻射干擾產生又通過以下兩種途徑:一種是以空間電磁波干擾的形式;另一種是通過傳導的形式,兩種干擾的干擾形式又不同,輻射干擾主要通過設備的外殼和傳輸線以電磁波形式向外發射;而傳導干擾則是通過自身間接去影響周圍相連接的設備,從而產生共模干擾和差模干擾去干擾別的設備。
2.1 來自空間的輻射干擾
發射機房的干擾一種是來自發射機工作時輻射的電磁場產生的,通常稱為輻射干擾,其分布非常復雜,由于在一個發射機房內一般有多部發射機,同一時間發射機房產生復雜的交變電場和磁場,相互間一定受到輻射干擾,并且這種干擾與產生的電磁場的強度有關,特別是頻率,因此發射機之間必然會受到輻射干擾,讓發射機產生各種干擾故障,讓發射機不能穩定運行。
2.2 來自射頻電纜引入的干擾
在發射機房的發射機系統中,線槽中同時分布有控制電路、電源和射頻電纜,強電和弱電,高頻和低頻沒有嚴格區分開,因此相互間一定產生干擾,并且還會受到來自外部干擾信號侵入,這種干擾對發射機的影響是最大的,外部干擾一般通過以下兩種途徑:一是通過供電電源串入的電網干擾,這對短波發射機可以忽略不計;二是傳輸電纜受空間電磁輻射感應的干擾,即射頻線上的外部感應干擾,這是非常嚴重的,由射頻線引入干擾一般會引信號幅度變小,但嚴重時可能信號頻率改變,導致正常頻率找不到調諧點,發射機無法工作。
2.3 來自接地系統混亂引入的干擾
短波發射機房的地線包括高頻接地、保安接地、工作接地、防雷接地等。按照技術要求高頻接地是發射臺的特殊接地系統,目的是使整機有一個良好的高頻地電位,以減少發射機相互間的干擾,并且要求必須是每部發射機應采用專用接地引線,但我機房的高頻地是所以發射機的高頻地統一連接在一起,然后經銅皮引出接地,這樣就容易將各種電磁干擾通過接地進入系統中,干擾射頻回路。接地干擾的形成主要是接地方式不對,使得各發射機接地之間存在電位差,從而引起地環路電流。除此之外,屏蔽層、接地線和大地之間有可能構成閉合環路,在發射機房變化電磁場的作用下,屏蔽層內有會出現感應電流,通過屏蔽層與芯線之間的耦合,干擾信號回路。
3 處理的思路和技術解決方案
顯而易見當發射機受到電磁干擾時,我們應該從干擾產生的三個要素著手,分析干擾形成的機理,然后采取相應的解決措施來解決問題。目前針對我機房出現的電磁干擾顯現我們主要采取了電磁屏蔽、系統接地方式改變和采用高質量電纜三種方式來處理,效果比較明顯。
3.1 電磁屏蔽
電磁場屏蔽的目的是利用屏蔽體消除和減弱電磁干擾,防止自身產生電磁場對別的設備進行感應和輻射,防止電磁場的外泄,起到隔離、隔離作用,同時阻止別的輻射體產生的電磁場對自身的干擾。
因此我們的具體做法是:我們將鋪設射頻電纜的線槽的屏蔽頂板接觸緊密,并將線槽的殼罩上再加裝銅皮與單部發射機的地相連,形成一個整體,同時也增加了屏蔽殼體的厚度,能更好地防止電磁場輻射的進出。考慮工作實際,我們還將最容易受到干擾的1A9至寬放之間的射頻電纜外面加裝一層蛇皮屏蔽層,做到雙層屏蔽,并且屏蔽后的射頻電纜懸空,并且屏蔽層兩端接地,這在一定程度上消除了部分電磁干擾。
3.2 接地
接地是防止干擾的一種重要手段,發射機房是一個高頻環境,高頻接地是發射臺的特殊接地系統,目的是使整機有一個良好的高頻地電位,目的是減少發射機之間的干擾。為了減小地線電感,發射機系統采用多點接地,每個單元都就近接地,并且電路的接地線要盡量短,以減小電感。在發射臺高頻接地極采用2000×1000×2(mm)紫銅板垂直埋入地下,其頂部距離地表面不小于800mm,接地極四周通過放木炭和鹽等措施來做土質處理改善接地效果。
因此我們按照技術要求改造發射機房的高頻接地,首先是單獨將每部發射機的高頻地引出接地,并且檢查各高頻地的接觸點,保證接觸良好;其次是重新再機房外做高頻接地極,嚴格保證接地電阻在技術要求的范圍內。采取以上措施,發射機之間的干擾明顯減少,保證了安全播出。
3.3 射頻電纜的選用和鋪設
由于射頻電纜所在的線槽溫度高,時間長了電纜容易老化,抗干擾能力變弱,因此機房首先要求3年左右對電纜進行更換,并且還要求射頻電纜的阻抗必須保證50ohm,芯線最好鍍銀,并且要求屏蔽層必須密,最好是雙層鍍銀,這樣能提高抗干擾能力。其次是在鋪設過程中嚴格按照強電和弱電分開,高頻和低頻分開的原則,合理布線。最后線槽的屏蔽板與機箱要緊密接觸,氧化的部分要打磨,切實做好屏蔽。
4 結語
在發射機房復雜的電磁環境下,如何減小對射頻回路的電磁干擾,使發射機正常運轉,是我們電臺人的一個長期而又艱巨的任務。因此我們在實際工作中不斷摸索、總結,積極采用各種方法和手段應對,希望能為保證我們的安全播出服務。
參考文獻
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[2]徐福平,馮晨,王以倫,鄧寶林.電磁屏蔽技術與結構設計[J].應用科技,2005(11):78-81.
Preventive Measures of Radio Frequency Circuit Interference
Caused by Electromagnetic Radiation in Radio Transmitter Room
Zhou Wei-bing
(State Administration of Press, Publication, Radio and Television, 725 Taiwan, Lingshi Shanxi? 031308)
Abstract:In the short wave transmitter room, because the equipment is in the complex environment of high frequency electric field and magnetic field, the interference is complex, which seriously affects the stability and reliability of the radio frequency circuit. This paper introduces the causes of interference and the ways to introduce it, and analyses and puts forward some effective suppression methods.
Key words:electromagnetic interference; radio frequency circuit; interference path; interference suppression; conduction; radiation