馮建通
(邯鄲新聞傳媒中心,河北 邯鄲 056011)
中波發射臺作為廣播通信系統的重要組成部分,其正常運行受到電磁干擾的影響。電磁干擾會導致信號質量下降、通信中斷甚至設備損壞等問題。因此,對中波發射臺的電磁干擾問題進行深入研究并采取相應的應對措施,具有重要的意義。本文將從概念、影響、基本內容等方面對中波發射臺的電磁干擾進行概述,并提出一些有效的應對措施,幫助解決這一問題。
中波發射臺電磁干擾指的是發射臺工作過程中產生的電磁輻射對周圍設備和通信系統產生的干擾[1]。中波發射臺站電磁干擾可能對周圍環境、設備和人員產生多種影響,包括但不限于以下方面。
(1)對通信質量造成影響。中波發射臺站的電磁干擾可能導致其他無線通信系統的信號失真、丟失或干擾,會影響到無線電通信的可靠性和質量,導致通信中斷或降低傳輸效率。例如,當一個無線通信系統靠近中波發射臺站,發射臺的電磁干擾可能導致無線通信系統信號質量下降,聲音變得嘈雜或不清晰,從而影響通信的可靠性和效果。
(2)造成電子設備故障。中波發射臺站的電磁干擾可能干擾周圍的電子設備,導致其正常工作受阻或發生故障。例如,干擾信號可能引起精密電子設備如計算機等設備崩潰、數據損壞或系統錯誤,還會干擾無線電的接收,影響人體健康以及周圍的動植物生態等。
根據干擾形式劃分,中波發射臺電磁干擾一般可以分為傳導式干擾和輻射式干擾兩種形式。傳導式干擾是指中波發射臺的電磁輻射通過導線或其他導體傳導到其他設備中,導致干擾。例如,電磁波可以通過電源線、信號線、地線等途徑傳導到設備中,影響設備的正常工作。輻射式干擾是指中波發射臺的電磁輻射以無線電波的形式輻射到其他設備中,導致干擾。這種干擾可以通過空氣傳播,影響接收設備的正常工作。
中波發射臺的電磁干擾還可以根據干擾的來源進行分類,分為人為干擾和自然干擾。人為干擾是由人為操作或設備引起的電磁干擾,如電源干擾、設備開關引起的電磁干擾等。自然干擾是由大氣現象、雷電、太陽活動等自然因素引起的電磁干擾,如電磁暴、閃電引起的電磁干擾等[2]。
根據干擾性質,中波發射臺站的電磁干擾可分為功能性干擾和非功能性干擾。功能性干擾使設備無法正常工作或導致數據傳輸錯誤。這種干擾可能導致通信中斷或設備損壞。非功能性干擾使設備產生雜音、數據丟失等瞬時性干擾,但不會對設備的功能造成永久性損壞。這種干擾可能使設備產生暫時性的性能下降,但不會導致設備無法正常工作。
中波發射臺的電磁干擾對于被測信號的影響是很顯著的。這種干擾主要源于發射臺產生的電磁輻射,會對被測信號的傳輸和接收產生干擾,影響被測信號的質量和準確性。被測信號承受的電磁干擾主要分為兩類。一是常規干擾,指的是在實際傳輸過程中,被測信號受到其他信號的干擾,導致與其他有用信號重疊或受到噪聲干擾。中波廣播的輻射信號可能與被測信號發生沖突,使得信號發生重疊或產生噪聲。這種干擾會導致被測信號質量下降和數據失真。二是共模干擾,是指逆變器的輸入端受到直流電流和交流電流的影響,產生特殊的干擾電壓。當中波廣播發送特定信號時,如果使用接收到的信號作為單端輸入,共模干擾就會變成正常的干擾。因此,為了減輕共模干擾,需要將單端輸入轉換為差分或雙向輸入。
線間耦合是指電磁信號在不同導線之間相互干擾的現象。中波發射臺的電磁干擾可能通過導線傳播,并在不同線路之間引起干擾。這種干擾可以分為以下幾種類型。
(1)電磁輻射耦合。中波發射臺的電磁輻射信號可能通過空氣或其他介質傳播,并在附近的導線上引起電磁干擾。這種干擾可能導致信號失真、降噪或交叉干擾。
(2)電感耦合。電感耦合指的是兩個或多個電感元件之間通過磁場相互作用而產生的電磁耦合現象[3]。電流通過一個電感元件時,會在其周圍產生一個磁場。這個磁場可以穿透空間,影響到附近的其他電感元件。當磁場穿過其他電感元件,會在其內部誘發電壓,從而使電流在其中流動。中波發射臺的電磁場可能會在附近的導線上引起電感耦合。這種耦合可能導致電流在導線之間流動,從而產生附加的電壓和電流,影響線路的正常工作。
(3)電容耦合。電容耦合是指通過電容元件之間的電場相互作用而產生的電磁耦合現象。當電壓施加在一個電容元件上,會在其兩極之間產生一個電場。這個電場可以穿透空間,影響到附近的其他電容元件。當電場穿過其他電容元件,會在其兩極之間產生電荷分布,從而使電流在其中流動。中波發射臺的電磁場可能會在附近的導線上引起電容耦合,可能會導致電荷在導線之間存儲和釋放,從而產生附加的電壓和電流,影響線路的正常工作。
(4)互感耦合。互感耦合是指兩個或多個電感元件之間通過磁場相互作用而產生的電磁耦合現象。與電感耦合類似,互感耦合也是通過磁場的相互影響來傳遞信號、能量或信息。電流通過一個電感元件時,會在其周圍產生一個磁場。這個磁場可以穿透空間,影響到附近的其他電感元件。當磁場穿過其他電感元件,會在其內部誘發電壓,從而使電流在其中流動。這種相互誘發的電壓和電流之間的關系稱為互感。中波發射臺的電磁場可能會在附近的導線上引起互感耦合,可能導致電流在導線之間相互感應,從而產生附加的電壓和電流,影響線路的正常工作。
地面干擾是指由于地面的電磁特性和地面上的人工或自然物體等因素對無線電通信系統產生的影響。中波電臺的地面干擾主要包括雜波和諧波兩種形式。雜波是指在中波頻段內除了目標電臺發射的信號外,還存在其他電臺、電器設備或自然現象產生的無關信號。這些無關信號會與目標電臺的信號混合在一起,干擾接收端對目標電臺信號的接收和解調。雜波干擾主要來源于其他電臺的發射、電力線及電氣設備等。諧波是指在中波電臺發射頻率的整數倍頻率上出現的干擾信號。當中波電臺的發射設備存在問題或者附近存在其他電子設備時,可能會產生諧波干擾。這些諧波信號會在接收端引入干擾,影響目標電臺信號的接收質量。
為了有效抵御常規電磁干擾,可以采取以下措施。首先,進行合理的設備布線,避免電源線、信號線之間過于靠近或交叉。其次,選用抗干擾性能較好的設備和材料,如具有良好屏蔽性能的線纜和連接器。最后,嚴格按照抗干擾標準進行設備安裝和接地,確保設備的良好接地與屏蔽。
共模電磁干擾是指來自地面干擾、電源線、電纜等因素的電磁干擾。為了抵御這種干擾,可以采用以下措施。一是采用差模傳輸方式。差模傳輸是指在信號傳輸過程中,將信號分為正、負兩路進行傳輸,通過正負極性的差異來抵消共模干擾的影響。這種傳輸方式可以減少共模干擾對信號的影響[4]。二是使用平衡電纜、差模輸入輸出電路等。平衡電纜具有兩根相互平行的導線,其中一根導線傳輸正信號,另一根傳輸反相信號,通過正負極性的差異來抵消共模干擾的影響。差模輸入輸出電路也可以在信號輸入輸出端口上采用平衡電路設計,提高信號傳輸的抗干擾能力。三是對設備的接地系統進行合理設計。接地系統是防止共模干擾的重要手段。合理設計接地系統,可以減少共模干擾的產生,如采用良好的接地導線、接地電阻等,確保設備的接地質量良好。
線間耦合干擾是指來自周圍電纜、電源線等因素的電磁干擾。為了抵御這種干擾,可以采用以下措施。一是采用合適的線纜布線方式。合適的線纜布線方式可以減少線間耦合干擾的發生。例如,遠離干擾源、使用屏蔽線纜等,可以有效降低線間干擾的影響。二是對設備的接地系統進行合理設計。
節目信號線是指從音頻源到發射設備的信號線。為了減少電磁干擾,可以采用以下措施。一是合理調整節目信號線與其他信號線的距離,將節目信號線與其他信號線保持一定的距離,避免信號線之間的互相干擾。二是使用屏蔽線纜。屏蔽線纜可以有效地減少外界干擾對節目信號的影響。屏蔽線纜外部包覆一層金屬屏蔽層,可以阻擋外界的電磁輻射干擾。
為了減少發射信號對其他設備的干擾,可以將發射設備與其他電子設備隔離開,可以采用以下措施。一是采用金屬屏蔽隔離墻、隔離柜等措施[5],在機房內設置金屬屏蔽隔離墻或隔離柜,將發射設備隔離開,阻擋發射信號的輻射。二是在機房內合理規劃設備的布局。合理規劃設備的布局,避免設備之間的干擾;將發射設備與其他設備分開布置,減少干擾的可能性。
本文對中波發射臺的電磁干擾問題進行分析,并提出了一些應對措施。由于電磁干擾問題的復雜性和多樣性,仍然需要進一步研究和實踐來完善解決方案。希望本文的內容能夠為中波發射臺電磁干擾問題的解決提供一定的參考,以促進中波發射臺的正常運行和通信質量的提升。