侯玮妍
(文广新局卫星地面接收站,黑龙江 牡丹江 157000)
近年来,随着科技不断进步,移动多媒体广播、地面数字电视等新兴媒体发展迅猛。2006年10月,广电总局颁布了移动多媒体广播系统的帧结构、信道编码和调制标准,移动多媒体广播(CMMB)开始在全国推广。但随着我国民众的环境保护意识和维权意识的不断增强,以及对通讯系统和广播电视系统电磁辐射的危害越来越敏感,极少数超标(阳性)案例常常引发强烈的疑虑。因此,国家广电总局一直以来对移动多媒体广播发射台站的电磁辐射水平进行着规范性,严格化的操作控制。
作为广播影视发展规划的重要内容和重点项目,CMMB这种新兴媒体,被称作第五媒体,与传统电视、广播、报纸和互联网四种媒体相比具有独特应用技术和传输性能。在移动多媒体广播方面,移动电视是地面数字电视的重要应用,在应用需求上要求实现移动化和便携接收的功能特点,是整个技术系统的最高要求。它具备无线数字系统所共有的优点,较之卫星接收,有实现容易、价格低廉的特点;较之有线接收,不易受城市施工建设、自然灾害、战争等因素造成的断网影响。移动和便携的独特优势使该系统能满足现代信息社会“信息到人”的要求,也就是无论何人何时在何地均能任意获取他想得到的信息。
作为广播电视体系的重要组成部分,移动多媒体广播系统、地面数字电视广播系统与有线数字电视广播系统、卫星数字电视广播系统等一起相互协同提供全面覆盖。
CMMB可把很多的媒介终于一身,其拥有着强大的电磁兼容性,所以更要在CMMB增补覆盖设备电磁兼容方面和电磁辐射方面进行规范的严格要求。
我们知道,系统或设备的电磁兼容性是指在其电磁环境中能够正常工作且不对该中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。这个定义给出了电磁兼容性的两个基本含义,即电磁骚扰和电磁敏感度。电磁骚扰指的是可能引起或设备性能降低或可能对生物/非生物产生不良影响的电磁现象,分为传导骚扰和辐射骚扰;传导骚扰是通过线缆传播的电磁骚扰,辐射骚扰是指直接在空间传播、不需传输介质的电磁骚扰;由电磁骚扰所引起的系统、设备、传输通道等性能的下降称为电磁干扰。而在另一方面,电磁敏感度是指在电磁骚扰的情况下,系统或设备不能避免性能降低的能力,其具体性能表现为造成系统设备故障、劣化或非预期响应的电磁门限电平。
设备的电磁骚扰所以重要,一方面是因为与人民群众的身体健康直接密切相关,同时直接关系到技术系统和设备的正常运行;另一方面,随着市场全球化的推进和普及,国际标准和国家标准对电磁兼容的要求趋向一致,设备的电磁骚扰必然成为与传输性能、回放播出性能等同等重要的关键参数。换句话说,如果因为设备的电磁兼容特性不合格而造成电磁干扰,那么即使设备所具有的功能多么强大、性能多么优异都是于事无补的。
辐射骚扰场强限值的测量是一个相当复杂的过程,首先由信号发生器发出标准数字电视静止和运动图像信号及1KHz总督信号,信号通过信号传输路径接入被测数字电视接收机,采用标准测量天线(距离3米)和测试仪对辐射骚扰场强进行测量。这里的测试指的是符合EMC测试要求的测试接频谱分析仪,除了具有准峰值检波能力以外,还必须具备带内功率(Band Power)测量功能。然后需要将测量天线的极化方式调整到水平方式,同时在1~4米的范围内调整测量天线高度,以获取最大读数;第二,利用暗室场地的转台将被测设备进行水平旋转,以获取最大读数,之后再次在1~4米的范围内调整测量天线高度,以获取最大读数;第三:将测量天线的极化方式调整到垂直方式 ,按上述步骤(除了测量天线高度调整范围改为2~4米以外)进行重复试验,以获取最大读数;第四:按上述步骤对被测频率范围内各频点的辐射骚扰场强性能进行试验,并获得最终测试结果。
在进行传导骚扰测量时,为了排除外界耦合所造成的传导环境噪声,试验和测量一般均在屏蔽室内进行,并需使用人工电源网络(AMN),将被测电路和电网上的背景噪声隔开。试验时应注意,被测设备需要放在水平参考接地平板上方0.8米的非导电试验桌上,被测设备背面距垂直参考接地平析0.4米,垂直参考接地平板应搭接到水平参考接地平板。如果在人工电源网络和电源之间加入射频滤波器,那么必须处理好滤波器的屏蔽和接地环节,并对滤波器接入后对人工电源网络所带来的阻抗失配的影响进行充分考虑和适当处理,以保证人工电源网络在被测频率点的良好阻抗匹配。
很多设备(如CMMB UHF频段直放站放大器、编码器等)都有可能工作在生活环境中对用户的身体和其他电子电器新产品的性能会带来直接影响。所以需对其各个工作频点和相关频点的辐射骚扰性能进行严格的测试试验,并在此基础上提出具体设备的科学、合理的限值。
辐射骚扰对于测试场地的要求非常严格,除了必备的测量仪器设备以外,必须还在符合要求的开阔场或暗室进行,需要配备电动转台、电源滤波器、可升降天线塔等辅助设施进行测试;由于CMMB直放站放大器主要用于信号增强和增补覆盖,是CMMB传输覆盖系统中的重要有源设备,因此对这些设备电磁骚扰性能更要规范性,严格化。
进入21世纪以来,广播电视部门作为电磁应用领域的重要部门,一方面必须防止外界各类设备的电磁干扰,确保广播电视的良好覆盖;另一方面,广播电视的发射功率大,频率范围宽,覆盖面积广,容易造成电磁辐射污染。随着CMMB广播系统组网和相关台站建设的不断推进,数字电视发射设备将大量启用,所以广播电视系统必须认真对待电磁辐射的影响严格控制电磁限值,只有这样才能在不影响覆盖质量,有效控制电磁污染,保障人民群众身心健康和广播电视的社会形象以及更好的发挥CMMB100%的无缝隙覆盖。
[1]逯贵祯,蒋克华.通信系统中的电磁兼容理论与技术[M].北京:北京广播学院出版社,2000.
[2]全国无线电干扰标准化技术委员会,全国电磁兼容标准化联合工作组,中国实验室国家认可委员会,电磁兼容标准实施指南。北京:中国标准出版社,1999.
[3]中国标准出版社第四编辑室,电磁兼容标准汇编[G].北京:中国标准出版社,2007.