广播发射设备微机控制系统中常采用的硬件抗干扰技术

努尔买买提·尼亚孜

（作者单位：新疆广电局8106台）



广播发射设备微机控制系统中常采用的硬件抗干扰技术

努尔买买提·尼亚孜

（作者单位：新疆广电局8106台）

摘 要：广播发射设备计算机控制系统，能否正常稳定运行取决于抗干扰的实施情况，而广播发射设备在发射过程中自身就会产生较大的电磁波干扰信号，因此必须多方面考虑，全方位做好系统的抗干扰。

关键词：电磁波干扰；平衡信号传输；广电隔离模式；硬件滤波

广播发射机计算机控制系统，长时间处于较强的电磁波干扰环境中，系统在运行过程中会出现一些意外情况 。。在设计系统时，在全面地考虑系统硬件抗干扰措施的同时，必须细致地考虑系统的软件抗干扰措施，这样才能保证系统在复杂电磁波环境中的正常运行。

抗干扰措施主要是硬件抗干扰措施。指在硬件设计过程中，系统不受外来信号干扰所采取的措施，如“看门狗”电路，不同信号地之间的广电隔离式信号传递技术、模拟“地”和数字“地”的分开处理技术，干扰信号的硬件滤波技术、平衡信号传递技术，控制机执行电路的物理隔离技术等。

1 “看门狗”防死机技术

该技术广泛应用于工业控制领域内，广播发射设备的微机控制系统也不例外。图1是系统原理的简易方框图。

图1 “看门狗”电路的系统原理

“看门狗”电路说白了就是一个定时器电路，一般有一个信号输入端（用于“喂狗”信号的输入）和一个信号输出（用于复位信号的输出）

系统在正常工作时，在一定的时间间隔之内向“看门狗”电路输出一个喂狗信号，“看门狗”电路“吃饱”后，不输出系统复位信号；如果出现系统死机等现象，系统停止向“看门狗”电路输出“喂狗”信号时，由于看门狗电路得不到“喂食”，向系统输出一个复位信号，使系统复位，恢复其正常工作。

2 不同信号地之间的光电隔离式信号传输

由于系统设计要求，在系统中经常遇到不同的电源地之间的信号传输，为了避免不同信号地之间信号传输造成的干扰及元器件损坏，必须用光电隔离器，对不同地之间的信号进行物理隔离。

图2是一个数控无触点音频开关，单片机输出的高电平时3、5 V，它经过1 K电阻点亮光电耦合器的发光二极管，使光电耦合器的光敏三极管饱和导通（电压降为0.3 V）左右；此时，模拟切换开关4066CTRL端得到的电压接近于-8.7 V，断开音频输出，单片机输出低电平时0 V是，光电耦合器的发光二极管截止，停止发光，使光电耦合器的光敏三极管截止断开（电压降为9 V）；此时，模拟切换开关4066CTRL端得到的电压接近于9 V，接通音频输出（音频幅度±9V之间），这样我们达到了不同地之间传递信号的目的，又解决了触点式开关造成的干扰和数字“地”和模拟地分开的问题，还防止了不同“地”之间串扰难题。

3 信号的平衡方式传输：

3.1 数字信号的平衡传输。

在发射机分布式控制系统中，采集模块和工控机之间经常采用串行通讯方式进行通讯，因采集模块和工控机之间的距离较远，为了通讯不受电磁环境干扰，采集模块和工控机之间采用平衡传输模式，也就是RS-485传输模式，因为此种传输模式中，采用每一路信号对“地”平衡方式（一正、一负）3根线传输，在传输过程中受到的干扰相互抵消，接收端不产生干扰。

图2 光电模式在不同新号地之间的信号传输

3.2 模拟信号的平衡传输

在实际控制过程中，音频信号源和发射机的距离比较远，音频信号非平衡方式传输的话，在传输的过程中受到电磁波环境的影响，产生很大的干扰，影响播出质量。因此，模拟信号也在传输过程中采用每一路信号对“地”平衡方式（一正、一负）3根线传输，在传输过程中受到的干扰相互抵消，接收端不产生干扰。

4 干扰信号的硬件滤波

在计算机控制系统中，对频谱特性固定的电磁波干扰，均采用特定频率硬件滤波的方式。这样做的优点是电路简单、效率高，对干扰信号进行彻底的消除。

广播发射设备计算机控制系统的能否正常稳定运行取决于抗干扰措施的质量，因此必须多方面考虑，全方位做好系统的抗干扰措施。