中短波广播发射机的电磁干扰研究

张涛

【摘要】近年来，随着科技的进步，作为中短波广播信号传输发射的核心设备—中短波发射机技术也有了长足的进步，中短波信号传输效果有了明显改善。但由于中短波广播发射机电子路线复杂、需多项发射装置协同使用，所以在实践应用中经常会出现电子干扰问题。鉴于此，本文针对中短波广播发射机的电磁干扰问题进行详细分析，并提出针对性解决措施以供借鉴参考。

【关键词】中短波;广播发射机;电磁干扰

中图分类号：TN925               文献标识码：A               文章编号：1673-0348（2020）09-071-03

[Abstract] in recent years， with the progress of science and technology， as the core equipment of medium and short wave broadcast signal transmission and transmission， the medium and short wave transmitter technology has made great progress， and the transmission effect of medium and short wave signal has been improved significantly. However， due to the complexity of the electronic route of the medium and short wave broadcasting transmitter and the need for multiple transmitters to work together， electronic interference often occurs in practical applications. In view of this， this paper analyzes the electromagnetic interference of the medium and short wave broadcasting transmitter in detail， and puts forward the targeted solutions for reference.

[Key words] medium and short wave; broadcasting transmitter; electromagnetic interference

電磁干扰属于机器在运行中产生的电磁场出现自我干扰或互相干扰现象，随着电子系统规模的日益扩大与电路结构日益复杂化，进一步加剧了这种现象。中短波广播发射机作为广播行业传输信号的重要设备，在使用过程中更是极易受到高磁干扰，从而阻碍信号的传输、影响信号的质量，所以对中短波广播发射机电磁干扰问题的研究势在必行。

1. 中短波广播发射机简述

中短波广播技术被创造于20世纪20年代，距今已有100多年的历史，经过了漫长发展与升级，如今的中短波广播技术早已超越以往，大大提高了运作质量与效率。而中短波发射机的发展则历经了四个阶段，分别是起步阶段、二战后的停滞阶段、二战恢复期的准备阶段、20世纪70年代后至今的升级阶段。在前三个阶段中，中短波广播发射机机型未被调动和更换，为电子管乙类屏调机。伴随近代科学技术的不断发展，PDM发射机、PSM发射机等多种机型相继出现，由此步入了中短波广播发射机的快速发展阶段。

在中短波广播发射机愈发先进与高科技的同时，电磁干扰问题也愈加明显和突出，已经到了必要解决的地步，电磁干扰的危害甚大，这也是本次研究的初衷，希望可以透过这次研究，可以加快、加大解决电磁干扰问题，这是具有重要的现实意义的。

2. 中短波广播发射机电磁干扰原因分析

2.1 中短波广播发射机所受到的电磁串扰问题分析

在中短波广播发射机日常运行中会产生电磁，电磁的存在势必对信号传输造成极强的干扰，只因中短波广播发射机中存在电源、控制、信号传输、监控等多个分支系统，而系统间存在相互配合与相互作用，自然会造成一连串的电磁影响，也就形成了所谓的电磁干扰，这使得中短波广播发射机发射的信号质量被拉低。近几年，广播行业一直没有放弃寻找突破与解决这类问题的办法，也经过多项实践研究发现，对广播发射机形成电磁干扰的根本原因是发射机内部设备之间存在电磁感应，它们相互作用、相互影响最终形成了对中短波广播发射机的电磁干扰连锁反应，尤其处于高频场中，电磁串扰程度就更为严重。

2.2 中短波广播发射机所受到的强电磁场干扰分析

电磁干扰的缘由很多，不可具体统计。他们大多都被视为来自强电磁场对广播发射机的高频率、高强度的电磁干扰。强电磁场对于中短波广播发射机系统的干扰较为强烈，还可延伸与扩张到对计算机、数字电路等设备的扰动，可见其干扰威力与强度。它的干扰强度与频率完全取决于众多设备抗干扰能力的强弱，换言之，就是对干扰的敏感度高或低。不难得出结论，这些无形的电磁是很难用人力、人为去有效控制的，尤其需要引起重视的是，这些电磁干扰对中短波广播发射机的影响很难在内部消化解决。所以，需要人们在解决这类问题上另辟蹊径，采用创新办法和手段去降低电磁干扰，确保设备正常运行。

3. 电磁干扰类别与机理

3.1 被测信号干扰

广播被干扰的状况时有发生，而且长期存在。而最常见的是中短波信号受到干扰，这种干扰形式归属于电磁干扰行列，根据干扰方式的不同可归纳为两种形式：常态干扰和共模干扰。常态干扰主要透过信号叠加方式对原信号进行干扰。而原信号在这里也分为两种，一种为直流信号，另一种为交变信号，前者存在变化，后者变化不大，而经常应用于叠加的信号则主要是交变信号。共模干扰主要与转换器有关，正因它的存在，还易产生这类干扰，如将幅值相等的干扰电压同时注入信号端和接地端时，则会产生与原信号难以区分的电噪声，而共模干扰就是在这种状况下产生的称谓，相位相反则称之为差模干扰或串模干扰。

3.2 程序干扰

程序干扰也是电磁干扰中较为常见的一种形式，主要体现于中短波发射机间，且一般在磁场较为复杂的环境下造成干扰。就目前情况来说，很多广播发射站都已实现自动化监测与监控，不同的广播发射站的自动化系统也不尽相同，但就是这些装置在运行过程中很容易出现缺陷和瑕疵。如电位接地和屏蔽过程中处理不当，就容易造成电磁干扰，而最易出现问题的部位无疑是可编程逻辑控制器，一旦这个部位受到干扰，会造成中短波发射机的程序紊乱，而程序的紊乱必然导致运行方式上出现问题。

3.3 线间耦合干扰

线间耦合干扰是一种典型的电磁干扰形式，也是中短波广播发射机间常见的电磁干扰方式。线间耦合干扰通常有三种表现形式，依次是电容性耦合、电磁性耦合、电感性耦合。这三种干扰形式的出现脱不开中短波发射机电路中存在耦合干扰的关系。众所周知，两个电路回路之间产生磁场，而该磁场很容易发生相互作用，一旦出现这种状况，就易形成电容性耦合;电磁性耦合会设计两者不同的“场”，分别是电场和磁场，历经两种不同属性“场”之间的相互影响从而产生。

3.4 地面干扰

地面干扰主要涉及地面设备，干扰的产生与设备关系重大。这里又涉及两个方面，一方面是杂散指标，另一方面就是传输信号波，如果设备不符合质量规定，很容易出现杂散指标不达标的问题。同时，传输的信号波里面也很可能存在杂波和谐波，这也是造成干扰的源头。除了这些，设备自身安装出现问题也会形成干扰。

4. 中短波广播发射机的电磁干扰抑制策略

针对以上出現的若干个电磁干扰，应当结合电磁干扰现状，及时制定并推行相关抑制干扰策略，将干扰抑制和消除，从而确保中短波广播发射机正常运转，最终提高广播信号传输质量与效率。具体抑制策略如下：

4.1 优化地线布局

地线的优化布局是常用的抑制电磁干扰措施，能够尽可能的节约成本、提高抑制效果，这是它的优势与特点。在地线设计中，应预先明确地线的长度与数量，避免引入条数过多、尺寸过大，造成浪费。在此基础上，要合理布局地线位置、高低、方位，确保各个线路保持独立性，避免发生串扰现象。具体而言，可以分为三种路径达成目标：一是采用多点接地，降低对地阻抗;二是间接接地，主要借助耦合器件、光纤器件等媒介与大地连接;三是混合接地，要根据中短波广播发射机的运行状态和其他实际情况合理设计并实施混合接地，使得整个接地系统符合实际需求和需要。

4.2 加强屏蔽措施

抗干扰性设计大多从中短波广播发射机系统层面入手，一般而言，发射机及屏蔽层都需要与地面接触与相连，如果地线规格不符合规定也很容易造成电磁干扰。对此，在合情合理条件下，调动发射机安装位置，使其靠近地面，甚至可借助地极实现接地目的。值得一提的是，地极与地线要连接紧实，确保其牢固程度符合安装要求与需求，安放在较深的地下，还要匹配相应的降阻设计与设备，如安置四分管降低电阻。除此之外，屏蔽层的接地也是重点环节，需要重点对待，而将屏蔽层进行接地的处理，旨在提高信号抗干扰性，避免信号质量与传输过程不受干扰与影响。这个过程中，为了避免接发生耦合反应，应竭力采用多点接地形式。

4.3 引入滤波环节

除了考虑地线与屏蔽层方面的硬性优化，还需考虑滤波层面的软性优化，值得一提的是，滤波应用的最大好处是可透过信号与噪声的频域特性差异，剥离出噪音，这是滤波的最显著作用，在抗电磁干扰问题上，应当加强对滤波的设计的应用，可以有效解决常态干扰。常见的滤波技术有高通滤波、带通滤波、均值滤波等，可借助硬件和软件双向达成抗干扰目的。从硬件角度来看，在易产生电磁干扰的部位进行滤波器的安装，可根本性切除电磁产生的可能;从软件角度来看，可适当调整与改变滤波算法，主要运用均值滤波、中值滤波等技术进行信号处理，或者采用小波变换、神经网络等频域滤波技术，从而达成抗干扰、防电磁目的，从而最终保护信号传播不受影响。

4.4 抑制共模干扰

共模干扰在中短波广播发射机中较为常见，理应要引起重视，并认真研究抑制共模干扰的策略及方案。日常状况下，抑制共模干扰办法主要有两种，分别是：第一，对前置放大器机型进行筛选，比如可采用具有双端接入口的运放来完成数模转换工作，这种方式可取代过往固定模式的模数转换器件，优势较为突出，那就是可进一步隔离模拟负载和数字源，这种状况下，共模环境即可被打破，共模条件则不可构成，就可轻易便捷的阻碍共模干扰形成;第二，合理运用数字滤波技术，这种技术对于抑制共模干扰有着显著的作用，主要是从通道数字信号入手，即可从根本上抑制共模干扰产生的影响，也是一种提高信号质量的有效办法。

5. 结束语

综上所述，造成中短波广播发射机的电磁干扰的缘由很多，且干扰类型多样化，想要从根本上解决电磁干扰问题，就需要追溯问题源头，找出干扰形成原理与原因，切实制定并实施相对应的解决方案，只有这样，才能确保电磁干扰在第一时间内被抑制和消除，那么，广播事业发展必然更顺畅。

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