中波广播发射机间电磁干扰的解决对策
2023-10-29内蒙古自治区广播电视传媒发射中心包头广播发射中心台郝洁
■内蒙古自治区广播电视传媒发射中心包头广播发射中心台:郝洁
中波广播发射机系统由电子管、功率放大器和调谐设备组成,主要完成对音频信号的放大和调制工作,它是无线电广播的重要组成部分,在广播电视行业中得到广泛应用。然而,随着我国经济社会的发展,中波发射机系统运行过程中经常会受到各种电磁干扰。例如:在广播节目的传输发射过程中,存在着频率相同、信号相同、电源频率相近等情况;在传输过程中,存在着高频电流信号,会受到电磁干扰。这些电磁干扰不仅会对广播电视节目传输发射造成不良影响,还会使发射机系统出现故障,影响广播电视节目的正常播放。因此,针对电磁干扰问题进行分析,提出合理的解决措施就显得尤为重要。
1. 解决中波广播发射机间电磁干扰的重要性
中波广播发射机是我国广播电视事业的重要组成部分,是将音频信号转换成载波信号后,再将其通过天线发射出去的设备。然而,在实际工作过程中,由于受到各种因素的影响,中波广播发射机系统经常会受到各种电磁干扰问题的困扰,不仅会造成节目信号的丢失,而且还会使中波广播发射机系统出现故障,严重影响广播电视节目制作和播放质量。例如:在我国东北地区某座中波广播发射机台站进行信号监测时发现:该电台站在正常运行的情况下,发射机系统频率稳定,不存在任何异常现象。但是,当发射机系统在工作过程中遇到某些突发情况时,发射机系统就会出现故障问题。通过对该台站信号监测发现,该电台站在正常运行时,发射机系统频率稳定;但是当发射机系统出现故障问题时,发射机系统的频率就会出现波动现象。这一现象说明:中波广播发射机在正常运行过程中受到电磁干扰问题的影响。这不仅会使发射机系统发生故障,影响节目正常制作和播放质量;而且还会使中波广播发射机系统出现故障问题后无法进行及时修理和修复,造成严重后果。因此,为了确保广播电视节目的正常播放和制作质量,必须采取合理有效的措施解决中短波广播发射机间电磁干扰问题。只有解决好中短波广播发射机间电磁干扰问题,才能使中波广播发射机台站在遇到突发情况时能够及时解决问题,减少设备故障发生概率,确保广播电视节目制作质量和播出效果。因此,为了保证广播电视节目的正常播放和制作质量。
2. 中波广播发射机当前现状
广播发射机的发展历史已经有百年之久,伴随着广播事业的发展,在过去的几十年中,发射机朝着更高的频率方向发展,更高的功率,更大的功率,也就是人们常说的大功率。但是我们知道,在发射机功率越大、频率越高的情况下,其发射电磁干扰也就越强。这主要是因为在大功率的发射机中,有大量的电子元器件同时工作,并且这些电子元器件还会相互干扰、相互影响。在过去一段时间里,我国广播发射机都是通过天馈系统进行发射的。这就导致发射系统中产生了大量的电磁干扰。其中就有高频信号、低频信号以及杂散辐射等电磁干扰。而这些电磁干扰对发射设备造成了严重损害。所以针对中短波广播发射机间电磁干扰进行分析很有必要。
3. 解决中短波广播发射机间电磁干扰的对策
3.1 改进供电系统
3.1.1 发射机馈线接地
由于发射机馈线和接地极存在一定的相互影响,在实际运行过程中,两者之间会出现一定的耦合作用,这就会使系统的运行产生干扰。为了避免这种情况,必须要采取合理的措施对馈线进行接地处理。一般情况下,可以选择在机房内对馈线进行集中接地,将馈线与地网的连接作为一个整体,使之形成一个整体。另外,在机房外的电力系统中也要设置相应的接地点和接地线,以确保供电系统具有良好的接地性能。发射机馈线长度是影响中波广播发射机间电磁干扰程度的重要因素,如果信号源的电源线和信号源的地线之间存在较长距离,就会使电源线和信号线产生一定的耦合作用。为了有效消除这种现象,在实际运行过程中,可以将距离较短、较近的发射机连接在一起。如果发射机之间距离较远且信号源电压较低时,可以选择使用双绞线来进行连接。这样一来,可以使发射机之间保持一定距离,从而达到避免耦合作用产生的目的。
3.1.2 发射机电源
发射机电源是确保中短波广播发射机间电磁干扰问题有效解决的重要基础和前提条件。在实际运行过程中,为了确保发射机电源具有良好的输出性能和可靠性能,就必须要保证电源具有良好的供电质量。在这一过程中,可以在机房内安装一个稳压器。稳压器能够有效降低供电系统中高频电流信号对发射机系统造成的干扰程度,从而保证中短波广播发射机间电磁干扰问题得到有效解决。
3.2 优化设备接地
由于中波广播发射机系统内部各电路之间存在着一定的干扰,为防止电磁干扰影响发射机系统的正常运行,应根据实际情况选择合适的接地方式。通常情况下,可选择交流接地方式,即将所有设备都连接到交流电源线上,使整个发射机系统都处于一个良好的接地状态。如果没有合适的接地方式,可根据具体情况选择多个设备依次连接到大地上。此外,还可将地线单独连接到发射机系统中,从而使发射机地电位保持在一个平衡状态。此外,在不同设备之间进行接地时,应根据设备具体情况选择合适的接地体。例如:当将大功率晶体管接地时,可选用铜导线作为接地体;当将功放管、电子管和调谐设备等连接到同一接地点时,可采用铜排作为接地体。为防止中波广播发射机的电流对其他设备产生电磁干扰,应根据实际情况选择合理的地线。通常情况下,可选用两条地线连接到发射机系统的电源端和信号端,通过这种方式使整个系统中各个电路之间的电位保持平衡状态。此外,在条件允许的情况下可采用多条地线进行连接,从而有效降低电磁干扰的影响。
3.3 合理安装隔离变压器
在中波广播发射机台站的设计过程中,通常会采用隔离变压器来降低电磁干扰。然而,当隔离变压器安装完成之后,若不能对其进行合理的使用,就会使隔离变压器产生较大的热量,这将严重影响到其使用寿命。一般情况下,隔离变压器主要由变压器、电抗器和电源组成。在安装过程中,需要先将其安装在发射机台站附近,使其与周围环境保持一定的距离。同时,为了避免出现其他影响因素,可以选择用绝缘体将其包裹起来。在对隔离变压器进行安装时,需要保证其高度统一,以防止出现漏磁现象。此外,为了避免出现漏磁现象,需要将隔离变压器放置在电抗器附近。由于电抗器具有一定的阻抗作用,因此可以起到屏蔽效果。此外,还应保证隔离变压器的高度统一、绝缘良好等。
3.4 技术手段改进
为保证中波广播发射机运行不受电磁干扰影响,可积极采取以下技术手段:
(1)发射机优化。 要想通过发射机优化来不断提升抗干扰能力,可采取以下措施:①信号处理和滤波。引入适当的信号处理和滤波技术,以减少干扰信号的频谱扩展和杂散辐射。②抗干扰设计。优化发射机的电路和系统设计,增强其抗干扰能力,减少对外部干扰信号的敏感度。③隔离和屏蔽。采用隔离和屏蔽措施,减少发射机内部不同模块之间的相互干扰,同时防止外部干扰信号的进入。④频率合成和锁定。利用频率合成和锁定技术,确保发射机工作在准确的频率上,并减少频率漂移和干扰。
(2)发射机功率控制。控制发射机的功率是解决电磁干扰问题的另一个重要手段。通过合理控制发射机的功率,可以减少干扰的传播范围和强度。对于中波广播发射机,可以根据其覆盖范围和周围环境的情况,调整发射功率的大小,以确保在不同发射机之间的干扰尽可能小。
(3)抗干扰技术。抗干扰技术是解决电磁干扰问题的关键。针对中波广播发射机间的电磁干扰问题,可以采用以下技术来提高系统的抗干扰能力:①频率选择性技术。通过使用频率选择性滤波器,可以选择性地滤除干扰信号,保留所需的广播信号。这种技术可以有效地降低干扰信号对广播接收的影响。②自适应均衡技术。通过自适应均衡技术,可以对接收信号进行均衡处理,减少干扰信号对接收信号的影响。这种技术可以提高系统的抗干扰能力,提高接收信号的质量。③多天线技术:通过使用多天线技术,可以在接收端接收到多个发射机的信号,并利用信号处理算法将它们进行合理的组合,以提高接收信号的质量和抗干扰能力。④编码技术。通过使用编码技术,可以将广播信号进行编码处理,使其具有一定的纠错能力。这种技术可以提高广播信号的抗干扰能力,减少干扰信号对广播接收的影响。通过以上技术手段的综合应用,可以有效地解决中波广播发射机间的电磁干扰问题。
(4)频谱监测。频谱监测旨在实时监测和检测中波广播发射机的频率使用情况和干扰情况,在实施期间可落实以下几点:①频谱监测系统。建立频谱监测系统,部署监测设备和传感器,对中波广播发射机的频谱进行实时监测和采集。②干扰检测。通过频谱监测系统,及时发现和识别中波广播发射机产生的干扰信号,以及其他设备和通信系统对中波广播发射机的干扰。③干扰定位。利用多个频谱监测点,对干扰信号进行定位,确定干扰源的位置和范围,以便采取相应的干扰控制措施。④干扰处理。一旦发现干扰信号,及时采取干扰控制措施,如频率调整、功率限制、调制改变等,以减少干扰对其他设备和通信系统的影响。
3.5 提高电子管的供电质量
电子管是中波广播发射机的核心部件,也是其最容易受到电磁干扰的部件,因此,需要对电子管进行供电。由于电子管在工作过程中会产生大量的热量,这就需要对电子管进行散热。在散热过程中,需要将电子管放置在通风良好、温度较低的环境中,这样就能使电子管得到充分的散热。在电子管散热过程中,需要保证电子管壳体与风扇之间保持良好的空气对流。如果电子管周围存在较大的空间,就会导致热对流现象出现,从而使散热效果受到影响。在安装电子管时,需要保证电子管与散热器之间保持足够的距离,防止出现散热不良的现象。另外,还需要对电子管进行定期检查和维护。当电子管出现故障时,需要对其进行检修。检修时需要将电子管中存在的灰尘清理干净,并对其内部进行清洁处理,防止灰尘和小颗粒进入电子管中。为了避免电子管出现短路问题,需要将电子管安装在安全可靠的位置上。同时还要根据电子管工作所需电压的不同来选择不同类型、型号的电源插座,从而提高电子管的供电质量。
3.6 设置屏蔽线
为了解决发射机之间的电磁干扰问题,可以在发射机之间安装屏蔽线。通过安装屏蔽线,能够将发射机之间的电磁干扰控制在最小范围内,从而有效地解决电磁干扰问题。安装屏蔽线前,需要对屏蔽线的金属屏蔽层进行检查,确保屏蔽层没有出现破损、锈蚀等现象。然后将屏蔽线与发射机连接,并在连接处加装绝缘装置,这样能够有效地防止信号受到干扰。为了保证屏蔽线与发射机连接的可靠性,需要将屏蔽线接地,屏蔽线与地之间不能存在任何接头,否则会影响屏蔽效果。为了保证屏蔽线的稳定性和可靠性,需要在屏蔽线上加装金属接地装置。
3.7 合理选择天馈线
对中波广播发射机来说,天线的作用主要是将电能转换为微波信号。如果天线的功率输出与实际需求不符合,就会对发射效果产生影响。因此,在选择天馈线时,需要根据发射机功率需求、系统要求等确定天线类型。在天线类型确定后,可以选择使用同轴线或者单极子天线作为发射机,在采用单极子天线时,需要充分考虑到发射机之间的干扰问题。
中波广播发射机中,所使用的馈线较多,如果不对馈线进行合理选择,将会对发射效果产生影响。因此在选择馈线时,需要根据具体情况选择合适的馈线。对于采用单极子天线的发射机来说,需要考虑到单极子天线与发射机功率的匹配问题。同时,在进行馈线设计时,要对发射机功率大小、系统要求等因素进行综合考虑。
3.8 消除信号回路产生的电磁干扰
在对信号回路进行设计时,需要将数字信号与模拟信号进行分离,同时避免数字信号与模拟信号之间存在的相互干扰现象。在此过程中,可以采用屏蔽措施对模拟信号与数字信号进行隔离,从而达到消除电磁干扰的目的。在实际应用过程中,需要对数字和模拟信号进行分离,同时也需要对模拟电路和数字电路进行隔离。在具体处理过程中,可以采用两根导线来实现对模拟电路和数字电路的隔离,同时也可以将模拟电路和数字电路之间的连线进行适当缩短,从而降低电磁干扰。为了避免出现串音现象,在对信号回路进行设计时,需要采用独立的信号回路,并且在信号回路中的每一个环节都需要采用独立的滤波装置。在实际应用过程中,也可以将屏蔽罩放置在信号回路中,从而降低信号回路所产生的电磁干扰。但是需要注意的是,屏蔽罩并不能完全消除电磁干扰现象。
4. 结束语
通过本文的分析,可以看出,中波广播发射机系统是无线电广播的重要组成部分,其工作原理主要是通过高频电流信号对音频信号进行放大和调制,通过发射天线将音频信号发射出去。在广播电视行业中,中波广播发射机系统受到各种电磁干扰会直接影响广播电视节目的制作和播放质量。本文在对其产生原因进行分析的基础上,提出了解决电磁干扰问题的有效对策。在实际应用中,中波广播发射机系统经常会受到电磁干扰问题的影响,因此需要对其进行合理控制,通过优化设计、合理选择设备、合理接地等措施来解决电磁干扰问题。