影响中短波广播通信的干扰信号分析

2015-04-20 21:25罗廷堂
科技创新与应用 2015年11期
关键词:中短波

罗廷堂

摘 要:随着我国经济的快速发展,通讯行业也随着科技的进步而进入了快速发展的阶段,其中中短波作为广播、通信的重要频段更是应用广泛,但是,在通讯迅速发展的背后也带来了一系列的问题,其中,电磁信号广泛应用所带来的通信信号干扰是困扰着中短波应用发展的一个重大难题,文章将对影响中短波通信的干扰因素进行分析介绍。

关键词:中短波;广播通信;信号干扰

前言

起始于二十世纪二十年代的中短波通信具有覆蓋范围大、传输信号远以及接收机较为简单等特点被广泛应用,时至今日,中短波通信仍旧活跃在广播信号传输的第一线。但是,随着科技的进步和时代的发展,各种电磁通信信号充斥在空间中,从而对中短波广播信号的传输造成了极大的干扰,影响了广播的传输质量。文章将就影响中短波广播的因素进行分析介绍。

1 电磁干扰概述

1.1 发展现状

回首中短波发射机的发展过程,我们可以发现中短波发射机的发展是快速而可靠的,中短波发射机经过了近100年的发展,使得中短波发射机从50%的整机效率提高到了90%左右,不断地缩小整机的体积,提高整机的运作效率,极大地降低了大功率中短波发射机的维护费用。中短波发射机的发展是十分迅速的,也是十分可靠的,因此,在这个科技不断发展的时代里,中短波发射机的展望也是十分有前景的。

在不断的发展中短波发射系统也不断向着小体积、小空间方向发展,并在此基础上提高发射系统的信号发射效率。虽然设备不断的得以完善,但是设备依旧以电子管乙类屏调器作为基础结构。在不断的技术发展过程中,我们不但要对传统的优势技术予以继承,还需要不断探索推陈出新,从而更好的完善我国中短波发射系统。而科技进步的同时,我国中短波发射机的稳定性、可靠性不断的提升,广播信号发射过程中的中断几率也不断的降低,从而使得我国的广播节目质量不断得到提升。在未来也许中短波发射技术会遇到更多的挑战,但是在我国科研人员的共同努力下必然会克服困难,为中短波技术的发展赢取更加广阔的空间。

在覆盖面上中短波发射覆盖范围广,且成本投入较为低廉。从实际应用角度分析,一个发射台可以覆盖的范围较广,发射成本低、接收成本低,并且便于收听,因而听众数量较多,发展较为稳定。但相对的,中短波广播的缺点也较为明显。主要是中短波广播多采用调幅方式,在传输过程中十分容易受到外界的干扰,进而影响其传输质量;频率资源的过度占用使得中短波广播中同频、邻频间的相互干扰较为严重,在影响收听效果的同时也严重影响了中短波广播的下一步发展。此外目前大部分中短波发射台都配置了自动化、自台监测等系统,但广播发射台电磁干扰比较严重,这也对数据采集、设备控制的影响较大,很容易造成取样信号异常、出现误告警误动作等情况,还形成了新的干扰源。

1.2 电磁干扰的分类

依照电磁干扰的形式不同可以将其分成两类,一种为传导干扰一种则是辐射干扰。所谓辐射干扰即干扰源对电磁网络通过空间所造成的信号干扰;而传导干扰则是干扰源通过电解质对其他电磁网络所造成的信号干扰。在实际的应用中,电磁干扰形式一般是以辐射干扰的形式存在。而依照辐射干扰的产生来源不同,可以将辐射干扰分为人为干扰、自然干扰两种。自然干扰源主要指大气层、地球外层空间中的自然噪声。而人为干扰源则是各类装置所产生的电磁能量产生的电磁干扰。另外,从属性的角度对电磁干扰进行分析又可以将其分为非功能型干扰以及功能型干扰两种。二者的主要区别便是干扰的产生是否伴随着设备的功能实现,功能型干扰是指设在实现功能时干扰了其他的设备;而非功能干扰则不伴随自身功能的实现。

在人类的通讯历史上,中短波发射机的出现无疑是跨越式的发展,通过中短波发射机,人们可以进行长距离的信号传输,通过该种技术,人们的生活得到了丰富。但是随着技术的发展,中短波信号发射面临了一系列的问题,其中最大的便是高频电磁场下的信号干扰。为了保证广播节目质量,为了不影响信号的发射质量,针对信号干扰问题人们进行了详细的研究,并提出了各类解决措施,但是效果都不明显。所以如何才能够提高中短波发射过程中设备对于电磁干扰的抗性是当前广电工作人员以及技术研发人员的工作重点。完成这一任务,首先需要明确的一个问题就是,中短波电磁的概念。这种电磁的干扰覆盖面很广,其中就包括监控系统、控制系统、电源系统、信号传输系统、控制系统以及值班环境高频电磁干扰等。

伴随着信息时代的到来,数字电路及计算机技术也被广泛推广到了生活的各个角落。由于这些技术的快速发展,广播电视也得到了逐步的完善和改进,各个系统、各个环节以及发射机等设备在配置等方面发生了很大的变化。脉冲信号所包括的工作频率范围很大,甚至连中短波、超短波的频率也包含在其中,而且它和一些通信设备有着相同的频段。是否会被干扰与电磁环境的复杂程度有着决定性的关系,电磁环境越是复杂,就越容易被干扰到。计算机虽然是一门比较成熟的技术,但是在这方面也是比较脆弱的,一旦单词辐射空间超过了一定的限度,就会严重干扰计算机的工作,而其受干扰的程度在不同情况下是不同的,需要具体情况具体分析。不过可以确定的是,计算机自身的电磁敏感度及抗干扰能力、场强这些因素都会在很大程度上影响到计算机受危害的程度。

2 干扰源分析

2.1 被测信号干扰

电磁干扰的主要方式便是信号干扰,这是广播信号发射过程中最为常见的。依照干扰的形式不同,信号干扰又可以分为常态干扰以及共模干扰。所谓的共模干扰主要指在转换器的输入端上产生的干扰电压,无论是转换器输入端为交流电压还是直流电压都会导致该种信号干扰;而常态干扰则是一种叠加在被测信号之上的干扰噪声,这里所说的被测信号主要指有用的直流信号或者几乎不会变化的交变信号,而干扰噪声则是指变化迅速且无用的交变信号。诸多被测信号中,需要注意,一旦在监控系统中被测信号的输入方式为单端输入时,电压会在共模干扰下变为常态干扰。所以输入方式必须采用双端输入模式。

2.2 程序干扰

中短波广播发射台的电磁干扰还包括程序干扰。目前大部分发射台站,都配置了自动化控制、自台监测系统。所谓的程序干扰就是指在中短波广播发射台复杂的电磁环境中,工控机箱体及可编程逻辑控制器虽然都具有一定的抗干扰能力,但在整个工作的具体施工过程中,由于电位接地、屏蔽等工作没有处理完善,极易造成对工控机及可编程逻辑控制器的电磁干扰。降低了中短波广播发射台程序运行的安全性和稳定性。可以通过使用屏蔽电缆、可编程逻辑控制器局部屏蔽、使用高压泄放元件等措施加以预防。

2.3 线间耦合干扰

该种干扰方式主要有三种形式,即电容性耦合、电磁性耦合以及电感性耦合。无论采用哪种干扰形式,其本质还是多线路之间存在的耦合干扰。在两个回路之间会存在电磁场,而线间磁场相互作用便会产生电感性耦合;而电场间的作用影响则会产生电容性耦合;而电磁场同电场之间相互作用下,便会产生电磁耦合。

3 结束语

中短波广播是现今仍在广泛使用的广播传输方式,由于此种特性使得其容易受到现今众多的电磁信号的干扰,文章主要对影响中短波广播通信的影响信号进行分析介绍。

参考文献

[1]唐波,文远芳,等.中短波段输电线路无源干扰防护间距求解的关键问题[J].中国机电工程学报,2011,31.

[2]桂任舟,杨子杰,等.应用Hopfield神经网络抑制高频地波雷达中短波通信干扰[J].电波科学学报,2006,21.

[3]林长海.中短波对广播电视中心电磁干扰的防护[A].全国广播电影电视系统首届青年优秀科技论文集[C].2001.

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