中波广播发射台电磁干扰的防治方法探讨

刘 志

（烟台广播电视台，山东 烟台 264000）

1 中波发射台站电磁辐射的概述和影响

中波电磁干扰是指在中波波段内会出现大量的无效信号，而在中波通信中会出现一定的电磁干扰，从而影响到有效信号的接收和发送。通常情况下，电磁干扰的发生既有人为的，也有自然的[1]。人工干扰主要是由于受到其他电磁波的干扰而产生的各种杂波。从当前的形势来看，由于各种通信技术的发展，中波在实际发射时极易产生电磁干扰，对中波信号的传输品质产生不利影响。目前，中波电台的发射功率普遍较高，地市级发射台一般使用10～50 kW，省级和国家级发射台一般选用50～200 kW。对于10 kW的发射器，其辐射半径200 m处的磁场强度可达100 dBμV，若有多个10 kW的发射器，则其磁场强度可达110 dBμV。在如此强烈的电磁环境中，各种电气设备、发射机以及微型电子设备都会被干扰，从而导致故障，甚至烧毁。

发射台的电源线、电缆、电话线、裸露的金属线等，在高频电磁辐射的环境下就像是1根电磁波的天线，会产生很高的频率，一旦接触到人或者设备就会产生高压放电，导致身体烧伤和其他设备损伤。对发射机和音频信号线路而言，若不采用防电磁干扰措施，则将使发送信号线路与发送端匹配网络产生无效干扰，从而使接收到的广播节目的收听效果受到严重影响。在电话线路和网络中，由于电磁辐射的影响会导致电话中出现串音、电话不能拨号、电脑不能上网、电脑屏幕花屏等问题。因为每个发射站都有一定的多频共塔，所以同一基站发射器发出的不同电磁波会被馈线反射到其他发射器中，从而引起干扰。发射塔作为发射天线和接收天线时，其接收到的电磁波也会对发射器产生一定的影响。为此，必须对中波发射台的各类设备进行有效的电磁干扰防护。

2 电磁干扰的基本内容

电磁干扰可以分为2类，一类是传导式的，另一类是辐射式的。传导性干扰是指将1种电磁场中的信号透过1种传导媒介与另1种网络进行干扰。在现实生活中，最常用的就是辐射干扰，即干扰源通过空间形成信号，进而对其他的电磁网络进行干扰[2]。一般认为，天然和人为的干扰是2种主要的干扰形式，而天然干扰的源头是来自大气和地球外太空的各种天然噪音；人为干扰是指在不同的电磁设备和设备间发生的电磁干扰。根据电磁干扰的性质，可以将其分为功能性干扰和非功能性干扰，功能性干扰是指单一装置的操作对其他装置的影响，而非功能性干扰则是指装置在使用过程中所引起的一系列副作用。

3 中波广播发射台的电磁干扰类型分析

3.1 被测信号承受的电磁干扰

中波广播是1种特殊的传输方式，它会对被测信号造成很大的影响。这种干涉一般可以分成2类，并以不同的形式呈现。首先是常规干扰，即当1个信号在实际传送时，会被其他的信号所影响，并与其他有用信号重叠，从而产生噪声。其次是共模干扰，即在逆变器的输入端会被直流电流和交流电流所影响，产生1种特殊的干扰电压。当中波发送特定的信号时，如果用接收到的信号来进行单端输入，那么共模干扰就会变成正常的干扰，此时就必须改变单端，将其转换成双向输入。

3.2 程序承受的电磁干扰

程序的电磁干扰是1种比较常见的干扰方式，它主要表现在控制机箱、可编程逻辑控制器等各种应用系统中，具有一定的抗干扰能力，但由于实际应用中屏蔽工作还没有得到很好的解决，因此很可能会导致控制系统被电磁干扰所影响。随着科技的快速发展，发射站在发送信号时基本采用了自动控制[3]。控制系统处于一片混乱的状态，一旦出错，就会对中波电台的各种程序造成影响。在日常工作中，要注意对其进行科学的屏蔽，从而避免对有关程序造成不必要的干扰。

3.3 线间耦合受到的电磁干扰

线间耦合所受到的电磁干扰是中波在传输过程中，多条线间的耦合会产生一系列的干扰，其主要内容包括电容、电磁性和电感耦合。不同的耦合方式会相互影响、相互作用。例如，当2个电路中有1个基本电磁场时，由于电磁场的作用，会产生电学上的耦合。无论采用哪种方法，一旦发生线间耦合干扰，将会严重影响中波发射站的信号传输。此外，地面电磁干扰问题也需要得到更多的重视。地面发射装置是中波广播中的1个关键环节，如果设备有什么问题，就会对信号的传输造成很大影响。通常情况下，在设备安装时会出现各种干扰和谐波，从而影响到传输效果。

3.4 地面干扰

中波电台的地面干扰有2种形式，即杂波和谐波。中波电台在使用过程中若发生地面干扰，则将会严重影响其传输的信号清晰度。此外，地面干扰会导致中波信号产生高强度杂音，从而影响中波电台的信号品质，使得频率转换器等广播设备不正常工作，甚至是信号发送错误；引起的噪声会随着中波的传播而不断向用户发送，从而给用户带来很大的负面影响。

4 中波广播发射台的电磁干扰应对措施

4.1 落实抗常规电磁干扰

常规干扰是1种较为常见的干扰方式，所以在电磁干扰中，如何有效实施相应的控制措施显得尤为重要。一般情况下，要对被测信号进行适当调整，以确保其基本的抗干扰能力[4]。当常规干扰的频率相对于被测信号而言更高时，应采用低通滤波器进行有效调节；当常规干扰的频率低于被测信号时，应采用高通滤波器进行更科学的控制；当2者的频率相差很大时，就需要使用带通滤波器。在电磁感应的情况下，如果出现正常的干扰，就必须对被检测到的信号进行预处理，并对其进行必要的屏蔽。

4.2 注重抗共模电磁干扰

对共模电磁干扰的抵抗通常有2种方法，1种是利用发射机的变频器来进行比较合理的控制。当出现共模干扰时，采用前置放大器和双端输入运算放大器，通过双端接口分散来自不同干扰源的基础资料，使被测信号获得另1条路径，以减少共模干扰。另1种是利用数字滤波技术进行较为合理的控制。这种技术通常是利用基本的编程方式来实现多信道的共用，精确隔离信道间的信号干扰，从而稳定提高共模干扰的抗性。此外，还可以采用双绞线或同轴电缆来扩展信号的传播通道，从而有效避免线性耦合的干扰。因为采用此种科学方法进行电磁干扰屏蔽的成本较高，所以很少有人采用。

4.3 抑制线间耦合干扰

对于中波发射机，需要大量的电脑，通过精确的电脑控制，保证各种设备的正常工作。在输入和输出信道中，有数百条、数千条或更多的反馈信号。在铺设线路时，信号源也会很强，比如电力线和信号线同时架设，信号强的电力线会对信号较弱的线路造成很大的干扰，导致信号不稳定、不安全。为了保障设备的安全，必须从整体上解决信号线和电力线的耦合问题，通常采用抑制干扰源的方法来解决。实际应用中，采用双绞线和同轴电缆来避免耦合，从而保证了传输的质量和效果[5]。具体方法包括以下3种：首先是采用必要的方法将干扰源“屏蔽”，避免了直接的干扰，降低了对信号的影响；其次是采用必要的方法保护弱小的信号线和回路，形成1道保护膜，防止强信号对微弱信号造成不必要的影响；最后是采用上、下位机之间的通信信号差动传输，以克服系统的干扰。

4.4 适当调整节目信号线

广播电台的基本信息传送和接收都是通过信号线路来完成的，所以必须对其进行合理的调节和维修。随着科技的快速发展，中波电台要解决电磁干扰问题，必须提高信号线路的基本性能，以保证其工作效率。实际使用的广播信号线路具有较大的标准化生产规模和使用功能，基本符合广播工业的特定需求。作为重要的通信信道，节目信号线路具有很好的抗干扰性能，从而降低了对发射站的电磁干扰[6]。对广播电台而言，可以采用适当的屏蔽金属管，这是当前信号线抗干扰较好的方法。在信号线上安装屏蔽金属管，使其与机房的屏蔽层达到合理的结合。这种设置方法不但简单易行，而且非常方便，可以有效提高节目信号线路的抗干扰性能，同时也保证了整个系统的正常工作。

4.5 隔离机房

在隔离机房进行屏蔽，可以从根本上杜绝电磁干扰的发生。根据中波发射机的工作原理，将其分为磁屏蔽、电屏蔽以及静电屏蔽3种类型。在高磁场工作环境中采用磁屏蔽技术，利用低电阻产生的电流对磁力线进行干扰保护；电屏蔽的工作原理与磁屏蔽的工作原理类似，在强磁场环境下也得到了广泛应用，能够有效改善机房的抗干扰性能；静电屏蔽是用来减少静电产生的电磁波，通常用于对发射器内部进行防护。一般情况下，将设置适当的隔离室，使得各发送器能够各自工作，并互相连接。在此要特别指出，地线条件对电感器的形成有重要影响，中波电机室的接地网与其他地方连接起来，就能构成良好的绝缘层。针对实际条件建造隔离机房，选用具有良好隔断性能的铝合金门窗或设置网格屏蔽室，可以有效增强机房的抗干扰性能。

4.6 采用电源线路滤波器

电力线是保障设备正常工作的1条重要途径，但由于雷电、开关等因素的影响，尤其是一些电气设备和电力设备，在开关时会产生电火花，造成电力系统的噪音。为防止干扰的发生，采用供电线路滤波器，合理解决问题，达到抗干扰和滤波的作用，确保信号的高清传输。

4.7 循环监听报警系统

循环监听报警系统采用末端采样和前端开路负责接收，以实现中波广播电台的播放效果和射频信号的质量。以中波广播电台为基础，人工设定监听时段，或对多个播放节目轮流监听，及时处理突发事件。例如，当某条线路发生故障，无法正常传输音频信号时，强制停止周期，如果故障超过设定时间，则系统将发出警报。总之，循环监听系统可以对每个信号进行有效监测，通过动态图表来显示，或通过对报警设定进行数字化升级，适当调节周期监听器。

4.8 软件处理措施

目前，对于某些电子产品，可以利用软件进行干涉，以防止产生较强的干扰，在应用抗干扰软件时，必须事先进行模拟数据采集，并依据参数进行设计。将收集到的资料进行整理，以便在发生干扰指令时由软体操纵进入系统，进行持续的越界检查，并有效修正系统故障。经过16次采样，得到平均数据，每隔一段时间再次采样，从而有效排除高频信号的干扰。该方法占用内存少，计算时间短，整体效果好，是目前比较常见的方法。

5 结 论

科技的快速发展为人们的日常生活和各行各业提供了极大的便利与机会，但也面临着空前的挑战。尽管中波广播本身有着巨大的发展潜力，但其发展受到了一定的限制。为此应不断探索改善中波发射台技术和竞争力的途径，全面且深入地分析中波发射台的电磁干扰，归纳总结各种类型的电磁干扰因素和原因，提出积极、科学、合理的建议与应对措施，使中波电台能够持续、高效发展。