解决短波发射机之间的电磁干扰问题对策探讨

2022-05-03 02:25云旦多吉
中国科技纵横 2022年5期
关键词:拉线振子短波

云旦多吉

(西藏自治区广播电视局091台,西藏山南 850804)

0. 引言

短波信号发射系统是我国广播系统中常见的通信方式,但是电磁干扰问题长久以来一直是短波信号通讯领域需要解决的问题,对设备的正常运行产生诸多干扰。为保证信号传输质量和信号传输的稳定性,应有效分析问题产生的原因及相关解决方案,为我国的广播电视行业可持续发展奠定坚实的基础。

1.短波发射机之间的电磁干扰问题

1.1 电磁串扰问题

随着我国的快速发展,广播电视业为观众提供种类繁多的广播节目,以满足当前人们的娱乐需求,对人类发展起着至关重要的作用。但由于短波发射机的发展,电磁干扰问题会造成一定的传输和显示问题,对广电相关企业造成了困扰,成为相关领域公关的重点。电磁串扰是最常见的电磁干扰类型,影响设备的正常运行、降低信号的传输速率,是一种令人十分头疼的常见干扰因素。系统和促进了信号传输的正常发展,对广电信号的传输造成了大量的干扰,这对于深入千家万户的广电领域来说是难以接受的。因此,应当了解产生电磁串扰的根本原因,并采取预防措施。

1.2 强电磁场干扰

随着我国通讯技术的快速发展,数字电路已经走下神坛,来到了千家万户的生活之中,在通讯行业之中有着最为重要的应用。同时近年来随着计算机技术的不断前进,广播电视节目的发展也迎来了跨越式发展的机遇期,很多新的设备以及软件的出现使得广播电视事业不断的推陈出新,广电系统复杂,设备多套,工作流程多,该应用程序和工作流程的改进对提高广电系统的效率有明显的效果。广播电视所使用的工作频率范围比较广,这也为干扰的锁定与排除带来了更大的挑战。频段干扰其他类型的通信设备,导致运行时磁场复杂,广播电视设备受到的干扰也越来越多,呈现出越来越复杂的趋势,例如同轴线对对称天线馈电时的不平衡现象就是一种电信的干扰。

近年来互联网技术的快速发展,更是涌现出了一大批新的设备与新的通信技术,这些电子通信设备都会产生新的干扰原,而这些设备由于出现的时间较晚,很多有针对性的噪声研究未能有效的覆盖新出现的设备,使短波设备变得更加复杂,短波通讯的信道受干扰程度更加严重,让十分拥挤的信道更加繁忙[1]。此外,当计算机系统正常运行时,也存在被各种功能所危害的风险。为了确定短波发射机与外界环境之间的相互作用,需要对某些条件进行分析,明确短波发射机正常运行中电场和磁场的影响水平,有效规范相关的生产企业按照标准进行生产。

2.解决短波发射机之间电磁干扰问题的相关对策

2.1 应用静电屏蔽方法

静电保护法在系统中具有非常重要的应用价值,用于保护短路电流的电磁电流,特别是通过保护内部环境来获得抵抗电磁干扰和消除损坏的能力。静电防护技术可以有效降低静电空间对磁场的影响,这是由于其特殊的原理。通过设置一些低成本、易实现的控制设备,实现短波机房之间的隔离。避免不同的通信设备之间的干扰,而且可以保持整体的工作环境。其次,在机房的建设和施工中,要注意设备的接地条件,以保证配置的效果。如果接地条件差,会引起电磁干扰,影响设备的正常运行,因此,在接地过程中需要加大重视,要保证短波机房的基地网络能够形成完整有效的保护层等区域。此外,金属门窗还有一定的防护作用,通过对房间安装金属门窗可以在一定程度上减少干扰的发生,对短波发射机正常运行有一定的积极意义[2]。

2.2 对节目信号线进行优化和处理

在传输系统的信号线处理过程中,可以采用带有保护层的电缆线处理方法。同时,工程设计人员还需要根据不同的情况对防护设施进行选型,有效提升防护的效果,保证系统信号得到更好的处理。被保护的钢管两端需要连接机房保护层和设备保护层,可有效降低短路传输带来的磁场破坏,保证稳定运行。

2.3 提高系统的抗干扰性能

可以通过设置多个安装点的方式,提升短波发射机构的稳定性,这是由于当某些发射机构收到干扰无法正常工作时,其他的发生机构可以起到补充的作用。工人可以先在短波发射器下完成地杆,然后找到与地杆对齐的两块相同的铜板,将加固的铜板焊接到地杆上。接地极应放置在小于2m的深度,并用适当数量的减阻材料控制接地电阻。需要根据当地气候条件确定接地电阻,接地电阻的选择关系到整个系统能否正常运行,是十分关键的。在短波发射机的实际操作中,同时也可以将地线用做天线,为了防止天线操作引起的电磁入侵必须设计多个接地点,以确保地线的最佳性能,为逆变器的正常运行提供了良好的条件,其中笼型水平对称振子天线是一种比较合适的选择。

2.4 从机房入手降低电磁干扰

克服各种干扰的关键是减少来自源头的电磁干扰,这涉及隔离和屏蔽的方法。这种方法按工作原理大致可分为3类,磁屏蔽、电屏蔽和静电屏蔽。首先介绍一下磁屏蔽的方法。这种方法更适用于强磁场中的应用,其原理是利用磁导率较高的材料影响磁力线的感应来实现屏蔽。在高频的情况下,经常使用电磁屏蔽,而低电阻金属在其中起着不可或缺的作用,通过产生金属电流来达到目的。静电屏蔽,顾名思义就是减少静电的电磁干扰。

中短波机房之间的隔离可以通过建立一个简单的值班机房来实现,这样可以保证短波机房和长波机房的独立状态,而不会丢失一个整体,机房的接地状况对它能否成为感应体起着至关重要的作用,如果接地条件不够好就会导致这种情况,因此,在施工中必须谨慎。中短波机房的接地网可以与其他部分相连,构成比较完整的屏蔽层,这是值得我们关注的。铝合金门窗也有一定的隔离作用,所以建议使用铝合金双层门窗,我们也推荐使用网状屏蔽室,特别是一些监视值班室和新安装的短波发射机。这种屏蔽房的固定工具是三脚架或木架,然后用特定的架子用三脚架或木架固定。

2.5 对于系统的处理

系统大致分为发射器和屏蔽层2部分,无论哪一部分都需要接地。如果地线过多或过长,高频时容易增大地线电感,使地线电感带来电磁干扰。为了防止这种不良情况的发生,我们建议在安装短波广播发射机时采用多点接地系统,避免接地线过长。如何减少地线的数量呢?下面我们将介绍一种有效的方法,我们可以使用接地极,直接埋在发射机下面。但在这一步之前,我们需要将2块合适的铜板与接地极平行连接,并确保接地铜板焊接牢固,然后将其置于地下2m以下,并添加降阻材料.接地电阻不宜过大,越小越好,参考标准大致为0.02,天气干燥对抵抗力有一定影响,环境越干燥抵抗力越大。当然,这也不是不能解决,只要在放置地极的时候多加一个1/4的管,就可以在一定程度上减小电阻的大小。分析屏蔽层接地的原因,我们可以知道屏蔽层上有感应电流,所以这种做法是为了避免其带电的影响,但有时地线会充当天线。为了防止这种效应引起的一系列感应,我们会在地线的过程中多加几个点,并安装铁管屏蔽。

3.具体案例解决方案

3.1 天线构成

该天线主要由笼形振子、地网接地系统、调配系统、防雷接地装置组成。天线笼子是软结构,由多根振子线、振子环、横支撑、斜支撑和桅杆组成;振子线材料为Ф3.0铜绞线,振子环、横支撑、斜支撑材料均采用镀锌钢管,振子环通过支撑杆与桅杆固定,桅杆由3节镀锌钢管连接而成,底部钢管杆中间配有吊装关节,安装关节可使桅杆弯折并配有锁紧销钉使桅杆在伸直后锁定。通过三方拉线固定,拉线为Ф6.0不锈钢钢钢丝绳,拉线与地锚(或地锥)连接采用索具螺旋扣调节拉线松紧程度。

3.2 地网与接地系统

地网半径为15m,地网由60根Ф2.0软铜线,每根地网线一端与中心地网圆盘连接,另一端连接长0.4m的小地锥;另外地网圆盘通过3条宽40mm厚0.2mm铜带和2.0m长的3根镀锌角钢地锥连接,地锥钉入三方拉线地锚附近,地网使用铜带连接与发射机接地。

调配系统及馈线天线采用宽带调配技术,在天线下方置有天线调箱,采用无耗元件组成调配网络,通过调配使天线得到良好的匹配,调配箱外壳与地网连接,馈线采用低损耗电缆配L29接头,防雷接地系统通过放电球及漏电装置实现防雷功能,拉线和地锚天线桅杆配有三方拉线和3套拉线固定地锚装置。

天线主要技术指标调配装置:全部采用无耗元件调配。

3.3 地网要求

地网的敷设直接影响天线的稳定性,天线的阻抗随着天线附近地面电导率的变化而变化,在极端天气尤其是大雨天气,地面完全湿润或积水,此时地面电导率最高,此时天线的阻抗变化最大,因而我们会发现雨天发射系统有不稳定现象。

增加稳定性的唯一办法就是改善天线下方地面导电率,极端的例子就是在天线下方敷设铜板,并做地级接地,这样下雨前后地面导电率变化不大,但由于受成本限制一般工程中铺设尽可能多的地网。

地波传播主要的衰减是地电流的衰减,尤其是天线附近0.3波长内范围的衰减,因而在部颁标准“小功率短波实验发射台工程技术规范”(涉密)中对天线有明确的技术要求。具体要求如下:

天线地网应满足如下要求:(1)天线必须敷设地网:地网自天线中心向外作辐射状敷设,相邻导线夹角相等;(2)地网采用Ф2.0铜线地网线,根数不少于60;(3)地网半径不小于最低使用频率的0.2λ;(4)地网线埋深为0.3m。

3.4 天线的维护

天线的拉线需保持拉紧状态,天线桅杆与地面保持垂直,需定期检查每2个月一次,如发现拉线处于松弛状态应立即调节地面的索具螺旋扣使天线竖直,拉线处于拉紧状态。冬季拉线会收紧可适当放松拉线防止拉力过紧。

定期检查天线振子和地之间是否有连接(杂草等搭接);如有连接要去除。大雪天气需及时去除调配箱上及馈电铜带上的积雪,保持天线振子与地绝缘。

定期检查电缆头是否松动,如松动用扳手旋紧。

天线底部的调配箱在天线底部具有分布参数,与天线的位置和放置状态将影响天线的阻抗,在天线调配好后位置和状态不能随意变动。

4. 结语

近年来,广播等无线通信技术的不断发展,不仅丰富了人们的文化生活,也给广大市民的生活带来了更大的便利。目前,短波传输发射机广泛应用于广播、通信等各个领域,发射机总数快速增长,传输功率逐渐增加。分析短波传输的运行条件和通信特性,可以得出结论,短波传输的理想运行条件在运行过程中不会受到任何外部干扰特性的影响。在现实生活中,不同领域、不同用途的短波发射机相互连接,各种现代无线数据传输设备的广泛使用,将对短波发射机产生强磁场干扰,配送中心的磁干扰,工作人员应该采取措施来解决磁干扰的根本问题。本文主要研究和分析短波发射机磁扰引起的问题,并在科学分析的基础上为其解决问题提供适当的建议,旨在确保短波发射机在不可避免的复杂磁场中正常运行时免受外界磁场干扰,确保短波发射机在运行领域发挥重要作用。

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