杜學(xué)舟

陜西省延安市廣播電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)

電磁干擾對(duì)電視廣播信號(hào)檢測(cè)的影響與處置

杜學(xué)舟

陜西省延安市廣播電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)

中短波發(fā)射是廣播電視通訊系統(tǒng)中應(yīng)用較為廣泛的一項(xiàng)技術(shù)，但是在信號(hào)檢測(cè)中常會(huì)受到電磁干擾，這已經(jīng)成為廣電技術(shù)人員關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題之一。本文主要對(duì)電視廣播信號(hào)檢測(cè)中存在的電磁干擾現(xiàn)象進(jìn)行分析，基于此提出了電視/紅外視頻信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)方法，以期能夠避免電磁干擾對(duì)信號(hào)檢測(cè)的誤檢測(cè)。

廣播電視；通訊系統(tǒng)；信號(hào)檢測(cè)；電磁干擾

電磁干擾是大頻率發(fā)射中心普遍存在的一種電磁現(xiàn)象，電視廣播發(fā)射系統(tǒng)處在最佳工作狀態(tài)是不受任何電磁干擾，但是電子系統(tǒng)之間具有較強(qiáng)的相互感應(yīng)，在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中很難達(dá)到這種理想狀態(tài)，減輕或盡量避免電磁干擾對(duì)于信號(hào)檢測(cè)的影響，一直都是電視廣播發(fā)射中心關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題，對(duì)此進(jìn)行有效處置，有利于進(jìn)一步提高電視廣播信號(hào)質(zhì)量。

一、電磁干擾對(duì)電視廣播信號(hào)檢測(cè)的影響

信號(hào)干擾包括被測(cè)信號(hào)干擾、程序干擾、線間耦合干擾和地面干擾，首先的被測(cè)信號(hào)干擾問(wèn)題，信號(hào)干擾是電磁信號(hào)的主要途徑，信號(hào)干擾方式又可分為常態(tài)干擾和共模干擾，前者是指被測(cè)信號(hào)上疊加干擾噪聲，此時(shí)的信號(hào)或是可以利用的直流信號(hào)，或是未發(fā)生改變的交變信號(hào)，干擾信號(hào)即為無(wú)用交變信號(hào)；后者是轉(zhuǎn)換器輸入端出現(xiàn)干擾電壓而影響信號(hào)檢測(cè)的一種現(xiàn)象，在這些被測(cè)信號(hào)中，最為關(guān)鍵的是監(jiān)控系統(tǒng)里被測(cè)信號(hào)，若采用單端輸入方式，電壓容易從共模干擾轉(zhuǎn)變成常態(tài)干擾，而采用雙端輸入而可以解決這一問(wèn)題[1]。其次是程序干擾，目前，各發(fā)射站均基本上都配備了自動(dòng)化監(jiān)控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，而在復(fù)雜的工控機(jī)箱及邏輯控制器等電磁環(huán)境中，均存在程序干擾問(wèn)題，若電位屏蔽、接地等處置不當(dāng)，系統(tǒng)將會(huì)受到電磁干擾，直接影響到信號(hào)發(fā)射程序的、運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性。再次是線間耦合干擾，無(wú)論是電容性耦合還是電磁性耦合，其耦合干擾均處在多線路中，即電場(chǎng)的相互作用會(huì)引發(fā)電容性耦合、電場(chǎng)與電磁之間的作用會(huì)引發(fā)電磁耦合，而線間磁場(chǎng)的作用則會(huì)引發(fā)電感耦合；最后是地面干擾，信號(hào)在發(fā)射時(shí)未達(dá)到相關(guān)指標(biāo)，多由地面發(fā)射設(shè)備引起，如變頻器位置未擺放正確等，這些地面干擾也會(huì)影響到信號(hào)的傳輸效果。

二、電視廣播信號(hào)檢測(cè)中電磁干擾的處理

（一）信號(hào)發(fā)射機(jī)之間電磁干擾問(wèn)題的解決

由于中短波信號(hào)發(fā)射在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多問(wèn)題，尤其是電磁干擾問(wèn)題，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成了很大的影響，因此，有必要對(duì)該類問(wèn)題進(jìn)行合理、有效的處置，以提高信號(hào)發(fā)射質(zhì)量，確保電視廣播系統(tǒng)的正常運(yùn)行。建議從以下三個(gè)方面入手：其一，提高機(jī)房的干擾抗性，即從根源處解決電磁干擾問(wèn)題，通常會(huì)采用隔離屏蔽法，根據(jù)工作原理的不同，可細(xì)分為磁屏蔽、電屏蔽和靜電屏蔽，其中磁屏蔽更適合在強(qiáng)磁場(chǎng)中應(yīng)用，主要采用導(dǎo)磁率較高的材料來(lái)增強(qiáng)磁力線感應(yīng)，進(jìn)而起到屏蔽的作用；其二，提高節(jié)目信號(hào)線的抗干擾性，信號(hào)線的抗干擾性直接影響到信號(hào)的發(fā)射，對(duì)信號(hào)發(fā)射機(jī)電磁干擾問(wèn)題的處置，多采用屏蔽層音頻電纜線的方法，通過(guò)對(duì)金屬管進(jìn)行屏蔽來(lái)達(dá)到抗干擾的效果；其三，提高系統(tǒng)的抗干擾性，系統(tǒng)由發(fā)射機(jī)和屏蔽層組成，均需與地相接，而地線過(guò)多或過(guò)長(zhǎng)又會(huì)增加地線電感，為增強(qiáng)系統(tǒng)整個(gè)的抗干擾性，多采用多點(diǎn)接地系統(tǒng)，將地極直接埋放在發(fā)射機(jī)下面，在固定后還需加入降阻材料。當(dāng)前中短波發(fā)射技術(shù)與抗干擾技術(shù)的發(fā)展并不同步，前者進(jìn)步較快，而后者的發(fā)展相對(duì)較慢，這一矛盾對(duì)廣電信號(hào)檢測(cè)的影響較大，只有不斷提高共模干擾抗性、常態(tài)干擾抗性以及線間干擾抗性，才能最大限度地降低電磁干擾對(duì)電視廣播信號(hào)檢測(cè)的影響[2]。

（二）電視廣播信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)的優(yōu)化

信號(hào)經(jīng)長(zhǎng)距離傳輸或電磁干擾疊加在信號(hào)上均可能造成信號(hào)不穩(wěn)、丟幀，此類現(xiàn)象又會(huì)引起信號(hào)檢測(cè)異常，因此，有必要在處理器中設(shè)計(jì)信號(hào)檢測(cè)電路，避免出現(xiàn)誤報(bào)故障。以往信號(hào)檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)多采用分立器件，但是該類器件的使用周期較短，通用性較差，為提高信號(hào)檢測(cè)電路的抗干擾能力，有必要對(duì)信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，建議利用FPGA設(shè)計(jì)資源來(lái)提高設(shè)備的可靠性。以紅外視頻為例，信號(hào)檢測(cè)電路由數(shù)字和模擬兩部分組成，前者可對(duì)場(chǎng)同步信號(hào)進(jìn)行整形，后者可對(duì)同步信號(hào)進(jìn)行分離，且均可以通過(guò)FPGA設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其具體原理流程為：同步信號(hào)分離 場(chǎng)同步數(shù)字整形 信號(hào)比較選擇器，在長(zhǎng)時(shí)間加電工作中，電視廣播信號(hào)檢測(cè)的抗干擾性能將會(huì)得到顯著提升，電磁干擾將不會(huì)再對(duì)信號(hào)檢測(cè)的判斷造成影響[3]。

結(jié)論

綜上所述，電視廣播信號(hào)檢測(cè)會(huì)不可避免地受到電磁干擾影響，其中短波發(fā)射多存在被測(cè)信號(hào)干擾、程序干擾、線間耦合干擾以及地面干擾等問(wèn)題，對(duì)于該類問(wèn)題的處置，除了要關(guān)注信號(hào)發(fā)射機(jī)外，還應(yīng)對(duì)信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，以此來(lái)提高系統(tǒng)設(shè)備的故障檢測(cè)能力，從而保證電視廣播信號(hào)的質(zhì)量。

[1]王磊.如何解決中短波發(fā)射機(jī)之間的電磁干擾[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2014，24（10）:24-25.

[2]馮遠(yuǎn).數(shù)字電視輻射源雷達(dá)參考信號(hào)獲取及干擾抑制算法研究[D].北京理工大學(xué)，2014.

[3]王剛，曹玉東.基于FPGA的電視/紅外視頻信號(hào)檢測(cè)電路設(shè)計(jì)[J].電視技術(shù)，2012，19（6）:68-70.