馮建通
(邯鄲新聞傳媒中心,河北 邯鄲 056011)
中波發(fā)射臺作為廣播通信系統(tǒng)的重要組成部分,其正常運(yùn)行受到電磁干擾的影響。電磁干擾會導(dǎo)致信號質(zhì)量下降、通信中斷甚至設(shè)備損壞等問題。因此,對中波發(fā)射臺的電磁干擾問題進(jìn)行深入研究并采取相應(yīng)的應(yīng)對措施,具有重要的意義。本文將從概念、影響、基本內(nèi)容等方面對中波發(fā)射臺的電磁干擾進(jìn)行概述,并提出一些有效的應(yīng)對措施,幫助解決這一問題。
中波發(fā)射臺電磁干擾指的是發(fā)射臺工作過程中產(chǎn)生的電磁輻射對周圍設(shè)備和通信系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾[1]。中波發(fā)射臺站電磁干擾可能對周圍環(huán)境、設(shè)備和人員產(chǎn)生多種影響,包括但不限于以下方面。
(1)對通信質(zhì)量造成影響。中波發(fā)射臺站的電磁干擾可能導(dǎo)致其他無線通信系統(tǒng)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(zhì)量,導(dǎo)致通信中斷或降低傳輸效率。例如,當(dāng)一個無線通信系統(tǒng)靠近中波發(fā)射臺站,發(fā)射臺的電磁干擾可能導(dǎo)致無線通信系統(tǒng)信號質(zhì)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(shè)備故障。中波發(fā)射臺站的電磁干擾可能干擾周圍的電子設(shè)備,導(dǎo)致其正常工作受阻或發(fā)生故障。例如,干擾信號可能引起精密電子設(shè)備如計(jì)算機(jī)等設(shè)備崩潰、數(shù)據(jù)損壞或系統(tǒng)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(tài)等。
根據(jù)干擾形式劃分,中波發(fā)射臺電磁干擾一般可以分為傳導(dǎo)式干擾和輻射式干擾兩種形式。傳導(dǎo)式干擾是指中波發(fā)射臺的電磁輻射通過導(dǎo)線或其他導(dǎo)體傳導(dǎo)到其他設(shè)備中,導(dǎo)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(dǎo)到設(shè)備中,影響設(shè)備的正常工作。輻射式干擾是指中波發(fā)射臺的電磁輻射以無線電波的形式輻射到其他設(shè)備中,導(dǎo)致干擾。這種干擾可以通過空氣傳播,影響接收設(shè)備的正常工作。
中波發(fā)射臺的電磁干擾還可以根據(jù)干擾的來源進(jìn)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(shè)備引起的電磁干擾,如電源干擾、設(shè)備開關(guān)引起的電磁干擾等。自然干擾是由大氣現(xiàn)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(jù)干擾性質(zhì),中波發(fā)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(shè)備無法正常工作或?qū)е聰?shù)據(jù)傳輸錯誤。這種干擾可能導(dǎo)致通信中斷或設(shè)備損壞。非功能性干擾使設(shè)備產(chǎn)生雜音、數(shù)據(jù)丟失等瞬時性干擾,但不會對設(shè)備的功能造成永久性損壞。這種干擾可能使設(shè)備產(chǎn)生暫時性的性能下降,但不會導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作。
中波發(fā)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(fā)射臺產(chǎn)生的電磁輻射,會對被測信號的傳輸和接收產(chǎn)生干擾,影響被測信號的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。被測信號承受的電磁干擾主要分為兩類。一是常規(guī)干擾,指的是在實(shí)際傳輸過程中,被測信號受到其他信號的干擾,導(dǎo)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(fā)生沖突,使得信號發(fā)生重疊或產(chǎn)生噪聲。這種干擾會導(dǎo)致被測信號質(zhì)量下降和數(shù)據(jù)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(chǎn)生特殊的干擾電壓。當(dāng)中波廣播發(fā)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(zhuǎn)換為差分或雙向輸入。
線間耦合是指電磁信號在不同導(dǎo)線之間相互干擾的現(xiàn)象。中波發(fā)射臺的電磁干擾可能通過導(dǎo)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(fā)射臺的電磁輻射信號可能通過空氣或其他介質(zhì)傳播,并在附近的導(dǎo)線上引起電磁干擾。這種干擾可能導(dǎo)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(chǎn)生的電磁耦合現(xiàn)象[3]。電流通過一個電感元件時,會在其周圍產(chǎn)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(dāng)磁場穿過其他電感元件,會在其內(nèi)部誘發(fā)電壓,從而使電流在其中流動。中波發(fā)射臺的電磁場可能會在附近的導(dǎo)線上引起電感耦合。這種耦合可能導(dǎo)致電流在導(dǎo)線之間流動,從而產(chǎn)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(chǎn)生的電磁耦合現(xiàn)象。當(dāng)電壓施加在一個電容元件上,會在其兩極之間產(chǎn)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(dāng)電場穿過其他電容元件,會在其兩極之間產(chǎn)生電荷分布,從而使電流在其中流動。中波發(fā)射臺的電磁場可能會在附近的導(dǎo)線上引起電容耦合,可能會導(dǎo)致電荷在導(dǎo)線之間存儲和釋放,從而產(chǎn)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(chǎn)生的電磁耦合現(xiàn)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(chǎn)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(dāng)磁場穿過其他電感元件,會在其內(nèi)部誘發(fā)電壓,從而使電流在其中流動。這種相互誘發(fā)的電壓和電流之間的關(guān)系稱為互感。中波發(fā)射臺的電磁場可能會在附近的導(dǎo)線上引起互感耦合,可能導(dǎo)致電流在導(dǎo)線之間相互感應(yīng),從而產(chǎn)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(tǒng)產(chǎn)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(nèi)除了目標(biāo)電臺發(fā)射的信號外,還存在其他電臺、電器設(shè)備或自然現(xiàn)象產(chǎn)生的無關(guān)信號。這些無關(guān)信號會與目標(biāo)電臺的信號混合在一起,干擾接收端對目標(biāo)電臺信號的接收和解調(diào)。雜波干擾主要來源于其他電臺的發(fā)射、電力線及電氣設(shè)備等。諧波是指在中波電臺發(fā)射頻率的整數(shù)倍頻率上出現(xiàn)的干擾信號。當(dāng)中波電臺的發(fā)射設(shè)備存在問題或者附近存在其他電子設(shè)備時,可能會產(chǎn)生諧波干擾。這些諧波信號會在接收端引入干擾,影響目標(biāo)電臺信號的接收質(zhì)量。
為了有效抵御常規(guī)電磁干擾,可以采取以下措施。首先,進(jìn)行合理的設(shè)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(shè)備和材料,如具有良好屏蔽性能的線纜和連接器。最后,嚴(yán)格按照抗干擾標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)備安裝和接地,確保設(shè)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(fù)兩路進(jìn)行傳輸,通過正負(fù)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(dǎo)線,其中一根導(dǎo)線傳輸正信號,另一根傳輸反相信號,通過正負(fù)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(shè)計(jì),提高信號傳輸?shù)目垢蓴_能力。三是對設(shè)備的接地系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。接地系統(tǒng)是防止共模干擾的重要手段。合理設(shè)計(jì)接地系統(tǒng),可以減少共模干擾的產(chǎn)生,如采用良好的接地導(dǎo)線、接地電阻等,確保設(shè)備的接地質(zhì)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(fā)生。例如,遠(yuǎn)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(shè)備的接地系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。
節(jié)目信號線是指從音頻源到發(fā)射設(shè)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(diào)整節(jié)目信號線與其他信號線的距離,將節(jié)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(jié)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(fā)射信號對其他設(shè)備的干擾,可以將發(fā)射設(shè)備與其他電子設(shè)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(jī)房內(nèi)設(shè)置金屬屏蔽隔離墻或隔離柜,將發(fā)射設(shè)備隔離開,阻擋發(fā)射信號的輻射。二是在機(jī)房內(nèi)合理規(guī)劃設(shè)備的布局。合理規(guī)劃設(shè)備的布局,避免設(shè)備之間的干擾;將發(fā)射設(shè)備與其他設(shè)備分開布置,減少干擾的可能性。
本文對中波發(fā)射臺的電磁干擾問題進(jìn)行分析,并提出了一些應(yīng)對措施。由于電磁干擾問題的復(fù)雜性和多樣性,仍然需要進(jìn)一步研究和實(shí)踐來完善解決方案。希望本文的內(nèi)容能夠?yàn)橹胁òl(fā)射臺電磁干擾問題的解決提供一定的參考,以促進(jìn)中波發(fā)射臺的正常運(yùn)行和通信質(zhì)量的提升。