王長悅河南省南陽中波轉播臺，河南南陽　473000

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中波廣播發(fā)射臺站的抗電磁干擾的分析應用

王長悅
河南省南陽中波轉播臺，河南南陽473000

摘要隨著人們物質生活的提高，對于精神生活的需求也進一步增強，因此全國各地的廣播節(jié)目如雨后春筍般的涌現(xiàn)出來，以地級市為例，中波節(jié)目少則兩三套，多則八九套，由此帶來的是城市上空的電磁環(huán)境異常復雜。中波發(fā)射臺站距離城市比較近，常受到城市其他電磁波的輻射，更處于自身發(fā)射的強大電磁場內。臺站內的各種電氣設備、通訊設備、監(jiān)控設備等極易受到電磁輻射的影響，造成各種電子設備性能下降和損壞。受電磁輻射干擾，中波發(fā)射機的各項性能指標都會受影響，發(fā)射的中波節(jié)目會摻雜各種各樣的噪音，更嚴重的情況是電磁干擾影響發(fā)射機的正常運行乃至損壞發(fā)射機的電路元器件。因此解決好電磁干擾的問題對于中波發(fā)射臺站來說極其重要，關乎發(fā)射臺設備正常運行和工作人員的人身健康和安全。

關鍵詞中波；電磁輻射；抗干擾；屏蔽；發(fā)射機

1　中波發(fā)射臺站電磁輻射的特點和影響

中波廣播的頻率范圍為526.5kHz～1 605.5kHz，波長范圍約為570m～187m?，F(xiàn)階段中波廣播發(fā)射機的功率都比較大，地市級的發(fā)射臺站多采用10kW～50kW發(fā)射機，省級臺站和國家級臺站多采用50kW～200kW發(fā)射機。以10kW發(fā)射機為例，在天線半徑200m范圍內的電磁波場強可達到100dBμv以上，如果有多部10kW發(fā)射機，那么該臺站附近的電磁波場強可達到110dBμV左右。在這樣強大的電磁環(huán)境下，各種電氣設備、發(fā)射機和微控電子設備都會受到干擾而無法正常工作，甚至燒毀。對于臺站內較長的電力線、電纜、電話線、裸露的金屬絲等，在高頻電磁輻射環(huán)境中，相當于電磁波接收天線，會感應較強的高頻電壓，如果觸碰到人體或其他設備時會發(fā)生高頻電壓放電而形成電擊事故，造成人體灼傷和其他設備損壞。對于發(fā)射機和音頻信號線，如果不采取抗電磁干擾措施，會在傳輸?shù)男盘柧€和發(fā)射機匹配網(wǎng)絡中感應到無用的干擾信號，嚴重影響所發(fā)射節(jié)目的收聽效果。電話線和網(wǎng)線中受到的電磁輻射干擾會使電話機中出現(xiàn)廣播節(jié)目的串音、電話無法撥號、電腦無法上網(wǎng)、電腦顯示屏花屏等故障。由于各個發(fā)射臺站存在或多或少的多頻共塔情況，同塔的發(fā)射機所發(fā)的不同頻率電磁波會通過饋線反射至另外的發(fā)射機內造成破壞。發(fā)射塔既是發(fā)射天線又是接收天線，其接收的電磁波輻射同樣會對發(fā)射機造成影響。因此，需要對中波發(fā)射臺站的各種設備采取有效的抗電磁干擾措施。

2　電磁輻射的防護措施

針對不同的電磁輻射干擾，應采用不同的措施進行防護，常用的抗干擾技術有濾波法、接地法、屏蔽法、隔離法、吸收法等。

1）濾波法：濾波的作用是將混有噪聲和干擾的信號通過提取有效信號而剔除掉無用的干擾信號達到抗電磁干擾。主要用于防止傳導干擾，其作用機理是限制接收裝置的頻帶（如高頻帶、低頻帶等），使得有用信號頻帶內的信號暢通，無用信號頻帶內的信號受到抑制，以達到去除干擾的目的。

2）屏蔽法：屏蔽是將兩個不同空間的電器或電路用金屬物進行隔離，以控制電磁場由一個區(qū)域向另一個區(qū)域感應和傳遞。通常由金屬板或金屬膜將需要隔離的電路、電器、電纜等包圍起來防止電場和磁場耦合干擾。將輻射源進行屏蔽使之不對限定范圍外的電路設備產(chǎn)生影響稱之為主動場屏蔽或有源場屏蔽，將需保護的電路設備進行屏蔽以排除外部電磁干擾的影響稱之為被動場屏蔽或無源場屏蔽。

3）接地法：接地法是將屏蔽部分或屏蔽體本身產(chǎn)生的感應電流引入大地，以避免其成為二次輻射源。比如裸露的金屬線接地后，金屬線上聚集的電荷通過接地線流入大地，不會再產(chǎn)生電擊放電現(xiàn)象；濾波器接地后，濾波器起到抑制共模干擾的作用。

4）隔離法：隔離是將電磁干擾的傳播途徑進行改變或切斷，以達到抑制干擾的目的。電磁干擾主要途徑是空間電磁波和金屬導線，因此將需要傳送的信號改變其傳播方式就是運用隔離法。常見的將導線傳輸轉變?yōu)楣饫w傳輸，在電路中使用光電耦合器、變壓器、繼電器等都是隔離法抗電磁干擾的措施。

5）吸收法：吸收法是依據(jù)匹配、諧振的原理，選用適宜的能夠吸收電磁波能量的材料，將泄露的能量衰減、吸收并轉化成熱量，從而達到抗電磁輻射干擾的方法。石墨、鐵氧體、活性炭等都具有較好的吸收效果，可用于高頻設備內的屏蔽材料使用。

3　中波廣播發(fā)射臺站抗電磁輻射干擾措施的選用

1）中波發(fā)射機房通常是距離發(fā)射天線最近的建筑，處于電磁輻射干擾最嚴重的區(qū)域，機房內的發(fā)射機和電子設備等容易受高強度電磁輻射的干擾和影響，因此需要對機房和值班室進行屏蔽，以確保此類設備的正常工作。根據(jù)屏蔽原理，用銅網(wǎng)對機房和值班室的四墻、地板、天花板進行鋪設，并連接在一起形成完整的屏蔽罩，同時最好使用鐵門和在窗戶上安裝鐵絲網(wǎng)，并將鐵門和鐵絲網(wǎng)與銅網(wǎng)相連，最后通過寬銅帶將整個屏蔽層與接地井連接。接地井需要保證良好的接地效果，接地阻值不能大于4Ω，如果屏蔽層接地效果不好或未接地屏蔽

層吸收的電磁輻射能量無法泄放，會產(chǎn)生大量熱量，效果也會大打折扣。通過這樣的抗干擾措施，經(jīng)實際測試，機房外電磁波場強是100dBμV，機房內電磁波場強下降至50dBμV左右，大大降低了機房和值班室內電磁輻射干擾強度，為發(fā)射機和各種電子設備創(chuàng)造了純凈的電磁環(huán)境。機房內的電子設備應放置于機柜內，機柜盡量選用全金屬外殼的屏蔽機柜。各個設備的外殼接地端與屏蔽機柜柜體相連，通過同一根銅帶與接地井相連，保證不存在渦流干擾。

2）發(fā)射臺站的各種長線纜也容易受到電磁輻射的干擾。（1）長距離的照明線、視頻監(jiān)控的供電線可以用帶屏蔽的音頻線代替，另外在輸出端裝上電源濾波器，音頻線的屏蔽層和濾波器外殼接地，用此屏蔽、接地加濾波的辦法，能有效濾除220V交流電中混雜的高頻感應電；（2）傳輸發(fā)射機信號的帶屏蔽音頻線接卡儂頭時，卡儂頭“1”腳接音頻線屏蔽層，“2”腳接音頻線正端，“3”腳接音頻線負端，同時需要將音頻線的屏蔽層與卡儂頭的外殼連接起來，使音頻線所接設備、音頻線、卡儂頭形成完整的屏蔽，從而達到最佳抗干擾效果；（3）內線電話線同樣采用帶屏蔽音頻線代替，屏蔽層接地后對電磁干擾有一定屏蔽作用，但電話內串音和雜音只是減弱而沒有完全消除。將電話線路的“+”端和“-”端并聯(lián)一個高頻電容和繞線磁環(huán)組成吸收網(wǎng)絡，對高頻干擾進行吸收，能取得良好效果；（4）外線電話線的受干擾程度嚴重，需要采用隔離法進行電磁輻射隔離。使用光纖電話線路，然后通過光端機將光信號轉換成電信號，能有效隔離電磁干擾；（5）視頻監(jiān)控攝像頭相對分散，數(shù)據(jù)線長，采用光纖代替數(shù)據(jù)線，光纖兩端的光端機、電源、攝像頭等用屏蔽罩進行屏蔽，用數(shù)字攝像頭和網(wǎng)絡硬盤錄像機取代模擬攝像頭和錄像機，通過這樣的措施，能有效消除電磁干擾模擬線路和攝像頭引起的監(jiān)控畫面丟失、死機花屏故障；（6）與互聯(lián)網(wǎng)的連接通常采用光纖連接，不易受到電磁輻射的干擾，臺站的內部局域網(wǎng)連接需要采用帶屏蔽網(wǎng)的超五類網(wǎng)線連接。對于距離超過50m的網(wǎng)線，屏蔽網(wǎng)所起的屏蔽作用下降，需要在網(wǎng)線中連接集線器進行放大和隔離，連接集線器后網(wǎng)線的有效連接距離由30m擴大至80m。在實際應用中，網(wǎng)線的屏蔽層不能兩端接地，只能在靠近電磁輻射源的一端將屏蔽網(wǎng)接地，這是因為在電磁輻射區(qū)域兩端存在電位差，會影響到屏蔽的效果；（7）電腦顯示屏在受到電磁干擾或者在視頻連線受到電磁干擾時會出現(xiàn)水波紋和橫紋，采用吸收法在視頻線上安裝磁環(huán)進行吸收就會取得效果。有時將顯示屏或連線改變方向和位置，干擾就會消除，這是因為中波發(fā)射機發(fā)射的電磁波是垂直極化方式，躲開電磁波極化方向就能減少電磁輻射影響，阻斷電磁干擾路徑，消除干擾。

3）同塔的發(fā)射機發(fā)射的電磁波會通過饋線傳入另一部發(fā)射機，影響非常大，因而需要在發(fā)射機的匹配網(wǎng)絡中加入阻塞網(wǎng)絡，相當于使用帶通濾波器，使有用波能夠傳輸出去而阻止無用波的傳入。天線既能發(fā)送電磁波又能接收電磁波，接收的電磁波會影響發(fā)射機的正常工作，因此在調配網(wǎng)絡中加入吸收網(wǎng)絡，作用同樣相當于帶通濾波器。與阻塞網(wǎng)絡不同的是，吸收網(wǎng)絡一端接地，對無用波形成對地通路而防止有用波的對地泄放。

4　結論

電磁輻射干擾形成的原因非常多，在復雜的電磁環(huán)境下，不同的干擾情況需要采用不同的措施進行消除，必要時采用多種措施綜合運用才能達到良好的抗電磁干擾效果。當前，中波發(fā)射臺發(fā)射的頻率越來越多，功率越來越大，對電子設備的影響愈加明顯，在采用抗干擾措施使更需多方考慮，以期用最簡便有效的方法達到最佳效果。

參考文獻

［1］莊濤.中波廣播發(fā)射臺理論基礎與實踐技術手冊.

中圖分類號G2

文獻標識碼A

文章編號1674-6708（2016）165-0137-01

作者簡介：王長悅，河南省南陽中波轉播臺。