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廣播電視信號傳輸過程中電磁波的干擾及其防治

2016-05-14 03:57郭小敏
文藝生活·下旬刊 2016年6期
關鍵詞:干擾信號線纜屏蔽

郭小敏

摘 要:在廣播電視和視頻監(jiān)控的信號傳輸過程中會出現電磁波的干擾,就如何進行防治從三個方面加以分析。

關鍵詞:干擾;防;避;抗;補

中圖分類號:TN943 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5312(2016)18-0286-01

在廣播電視和視頻監(jiān)控的信號傳輸過程中,我們常常會遇到電磁波的干擾,在實際工作中需要針對其特征如何進行預防和防范呢?

一、音、視、射頻中的電磁干擾分類

1.源干擾:音、視、射頻信號源內部,包括供電源產生的干擾。

2.終端設備干擾:終端設備包括設備電源產生的干擾,它能對輸入的無干擾音、視、射頻信號加人新的干擾。

3.傳輸干擾:有線或無線傳輸過程中,通過傳輸線纜或無線接收引入的干擾,主要是無線電磁波的干擾,包括地電位干擾。

在實際工作中,我們常會遇到源干擾和終端設備干擾,這都屬于設備本身問題。對直流電路主要檢查濾波電容器是否失效;對交流干擾主要看設備接地是否良好。對于音、視、射頻傳輸過程中的電磁波干擾,首先我們要清楚同軸電纜干擾不是從屏蔽層縫隙中漏進去的,而是電磁感應電流在電纜屏蔽層縱向“阻抗”上產生的感應電動勢,通過兩端匹配負載對信號產生的干擾信號。根據非屏蔽雙絞線平衡傳輸原理,使其具有一定的抗共模干擾能力,但它的不平衡結構(電阻誤差 100%,線對之間的耦合、高衰減和高失真特性),使它的實際抗干擾能力大大下降。因此,我們應從“防、避、抗、補”的四個方面,來進行音、視、射頻信號在傳輸中的抗干擾。

二、根據實際情況選擇適用的抗干擾措施

(一)“防”:對干擾設防,把干擾“拒之門外”

1.給傳輸線纜一個屏蔽電磁干擾的環(huán)境。這是最基本、最有效的防止干擾“入侵”的手段。將傳輸線纜穿鍍鋅鐵管、走鍍鋅鐵皮線槽、深埋地下布線等,這對于包括變電站超高壓環(huán)境下實現信號的安全傳輸都是有效的。

2.雙絕緣、雙屏蔽抗干擾同軸電纜是抗干擾技術的一項自有知識產權的新成果,其原理與穿鐵管基本相同。外層是干擾屏蔽層,提供內部無干擾的傳輸環(huán)境。內屏蔽層是同軸傳輸回路的實際信號地,干擾在外屏蔽層上產生感應電動勢,通過接“大地”屏蔽干擾,內外屏蔽層絕緣,使干擾感應電動勢與信號傳輸回路絕緣,有效防止干擾的“入侵”。

(二)“避”:避開干擾,另選一條“路”,改變源信號傳輸方式

屬于這一類的技術有光纜傳輸(包括模擬調制解調和數字調制解調技術)、射頻、微波、數字變換等。其傳輸方式都屬于“信息調制和變換”方式或“頻分方式”,它能有效避開源信號傳輸中0HZ~6MHZ頻率范圍的直接干擾,這種抗干擾方式很有效。但采用“避”的技術,還應考慮兩個問題:一是成本和復雜度的提高;二是變換損失、失真和信噪比的降低。

(三)“抗”:采用抗干擾設備抑制干擾信號幅度,提高信噪比

在信號傳輸過程中,如果干擾已經“混”進信號中,使信噪比(指信號/干擾比)嚴重降低,必須采用抗干擾設備抑制干擾信號幅度,提高信噪比。目前,普遍采用的主要技術措施有:

1.傳輸變壓器,對于抑制50HZ~100HZ低頻干擾有一定效果,但局限性較大,通用性較差,應用面還較少。

2.“斬波”技術,原理上是吸收或衰減干擾信號頻率分量。其問題在于難以應付實際中千變萬化的干擾頻率,對于諧波分量豐富的干擾(如變頻電機干擾)抑制能力較差,值得注意的是這種辦法在吸收干擾的同時,也吸收掉一部分有用信號,造成新的失真。

3.信號預放大提高信號/干擾比 (信噪比)技術。其原理是:線路干擾大小不會改變,可以在線路前端先把信號大幅度提升,從而提高整個傳輸過程中的信噪比,在傳輸末端再恢復源信號特性,達到抑制干擾的目的。理論上、實踐上這種抗干擾技術都應該是可行的、有效的。但是問題在于具體技術實現起來有一定難度。目前這類產品確實有一定的抗干擾效果,但沒考慮線纜傳輸失真、放大失真問題,沒有真正解決信號的有效恢復問題,傳輸質量沒有真正解決。

4.據有關資料介紹,目前,已含有兩項專利技術的新產品——“加權抗干擾器”已投入使用。它同時具有抑制干擾和信號恢復雙重功能,可有效抑制從50HZ到10MHZ的廣譜干擾,加權技術的成功應用,使頻率越高抗干擾能力越強,進一步提高了高頻干擾的抑制能力,并繼承了加權信號放大專利技術高質量的信號恢復功能。

(四)“補”:補償電纜傳輸和信號變換造成的信號傳輸損失,恢復源信號特性

電纜越長,產生干擾的概率越大,干擾幅度也越高。但從信號傳輸角度考慮,在抗干擾的同時, 必須考慮信號衰減和失真問題。信號傳輸設備在面對線纜引起的衰減、失真和抗干擾設備引起的附加衰減和失真等問題時,只有具備了有效的補償措施,才能算真正的、有效的信號傳輸設備。

在實際的廣播電視工程技術維護工作中,要解決信號傳輸干擾的問題是一個系統工程,“防、避、抗、補”是從四個不同的技術側面采取的不同措施。我們廣播電視工程技術人員,要熟練掌握它們的工作原理、性能和使用方法,在實際工作中要靈活運用,才能有效地保證廣播電視信號的傳輸質量和優(yōu)質播出。

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