云旦多吉
(西藏自治區(qū)廣播電視局091臺,西藏山南 850804)
短波信號發(fā)射系統(tǒng)是我國廣播系統(tǒng)中常見的通信方式,但是電磁干擾問題長久以來一直是短波信號通訊領(lǐng)域需要解決的問題,對設(shè)備的正常運行產(chǎn)生諸多干擾。為保證信號傳輸質(zhì)量和信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性,應(yīng)有效分析問題產(chǎn)生的原因及相關(guān)解決方案,為我國的廣播電視行業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
隨著我國的快速發(fā)展,廣播電視業(yè)為觀眾提供種類繁多的廣播節(jié)目,以滿足當(dāng)前人們的娛樂需求,對人類發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。但由于短波發(fā)射機的發(fā)展,電磁干擾問題會造成一定的傳輸和顯示問題,對廣電相關(guān)企業(yè)造成了困擾,成為相關(guān)領(lǐng)域公關(guān)的重點。電磁串?dāng)_是最常見的電磁干擾類型,影響設(shè)備的正常運行、降低信號的傳輸速率,是一種令人十分頭疼的常見干擾因素。系統(tǒng)和促進了信號傳輸?shù)恼0l(fā)展,對廣電信號的傳輸造成了大量的干擾,這對于深入千家萬戶的廣電領(lǐng)域來說是難以接受的。因此,應(yīng)當(dāng)了解產(chǎn)生電磁串?dāng)_的根本原因,并采取預(yù)防措施。
隨著我國通訊技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字電路已經(jīng)走下神壇,來到了千家萬戶的生活之中,在通訊行業(yè)之中有著最為重要的應(yīng)用。同時近年來隨著計算機技術(shù)的不斷前進,廣播電視節(jié)目的發(fā)展也迎來了跨越式發(fā)展的機遇期,很多新的設(shè)備以及軟件的出現(xiàn)使得廣播電視事業(yè)不斷的推陳出新,廣電系統(tǒng)復(fù)雜,設(shè)備多套,工作流程多,該應(yīng)用程序和工作流程的改進對提高廣電系統(tǒng)的效率有明顯的效果。廣播電視所使用的工作頻率范圍比較廣,這也為干擾的鎖定與排除帶來了更大的挑戰(zhàn)。頻段干擾其他類型的通信設(shè)備,導(dǎo)致運行時磁場復(fù)雜,廣播電視設(shè)備受到的干擾也越來越多,呈現(xiàn)出越來越復(fù)雜的趨勢,例如同軸線對對稱天線饋電時的不平衡現(xiàn)象就是一種電信的干擾。
近年來互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,更是涌現(xiàn)出了一大批新的設(shè)備與新的通信技術(shù),這些電子通信設(shè)備都會產(chǎn)生新的干擾原,而這些設(shè)備由于出現(xiàn)的時間較晚,很多有針對性的噪聲研究未能有效的覆蓋新出現(xiàn)的設(shè)備,使短波設(shè)備變得更加復(fù)雜,短波通訊的信道受干擾程度更加嚴(yán)重,讓十分擁擠的信道更加繁忙[1]。此外,當(dāng)計算機系統(tǒng)正常運行時,也存在被各種功能所危害的風(fēng)險。為了確定短波發(fā)射機與外界環(huán)境之間的相互作用,需要對某些條件進行分析,明確短波發(fā)射機正常運行中電場和磁場的影響水平,有效規(guī)范相關(guān)的生產(chǎn)企業(yè)按照標(biāo)準(zhǔn)進行生產(chǎn)。
靜電保護法在系統(tǒng)中具有非常重要的應(yīng)用價值,用于保護短路電流的電磁電流,特別是通過保護內(nèi)部環(huán)境來獲得抵抗電磁干擾和消除損壞的能力。靜電防護技術(shù)可以有效降低靜電空間對磁場的影響,這是由于其特殊的原理。通過設(shè)置一些低成本、易實現(xiàn)的控制設(shè)備,實現(xiàn)短波機房之間的隔離。避免不同的通信設(shè)備之間的干擾,而且可以保持整體的工作環(huán)境。其次,在機房的建設(shè)和施工中,要注意設(shè)備的接地條件,以保證配置的效果。如果接地條件差,會引起電磁干擾,影響設(shè)備的正常運行,因此,在接地過程中需要加大重視,要保證短波機房的基地網(wǎng)絡(luò)能夠形成完整有效的保護層等區(qū)域。此外,金屬門窗還有一定的防護作用,通過對房間安裝金屬門窗可以在一定程度上減少干擾的發(fā)生,對短波發(fā)射機正常運行有一定的積極意義[2]。
在傳輸系統(tǒng)的信號線處理過程中,可以采用帶有保護層的電纜線處理方法。同時,工程設(shè)計人員還需要根據(jù)不同的情況對防護設(shè)施進行選型,有效提升防護的效果,保證系統(tǒng)信號得到更好的處理。被保護的鋼管兩端需要連接機房保護層和設(shè)備保護層,可有效降低短路傳輸帶來的磁場破壞,保證穩(wěn)定運行。
可以通過設(shè)置多個安裝點的方式,提升短波發(fā)射機構(gòu)的穩(wěn)定性,這是由于當(dāng)某些發(fā)射機構(gòu)收到干擾無法正常工作時,其他的發(fā)生機構(gòu)可以起到補充的作用。工人可以先在短波發(fā)射器下完成地桿,然后找到與地桿對齊的兩塊相同的銅板,將加固的銅板焊接到地桿上。接地極應(yīng)放置在小于2m的深度,并用適當(dāng)數(shù)量的減阻材料控制接地電阻。需要根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件確定接地電阻,接地電阻的選擇關(guān)系到整個系統(tǒng)能否正常運行,是十分關(guān)鍵的。在短波發(fā)射機的實際操作中,同時也可以將地線用做天線,為了防止天線操作引起的電磁入侵必須設(shè)計多個接地點,以確保地線的最佳性能,為逆變器的正常運行提供了良好的條件,其中籠型水平對稱振子天線是一種比較合適的選擇。
克服各種干擾的關(guān)鍵是減少來自源頭的電磁干擾,這涉及隔離和屏蔽的方法。這種方法按工作原理大致可分為3類,磁屏蔽、電屏蔽和靜電屏蔽。首先介紹一下磁屏蔽的方法。這種方法更適用于強磁場中的應(yīng)用,其原理是利用磁導(dǎo)率較高的材料影響磁力線的感應(yīng)來實現(xiàn)屏蔽。在高頻的情況下,經(jīng)常使用電磁屏蔽,而低電阻金屬在其中起著不可或缺的作用,通過產(chǎn)生金屬電流來達到目的。靜電屏蔽,顧名思義就是減少靜電的電磁干擾。
中短波機房之間的隔離可以通過建立一個簡單的值班機房來實現(xiàn),這樣可以保證短波機房和長波機房的獨立狀態(tài),而不會丟失一個整體,機房的接地狀況對它能否成為感應(yīng)體起著至關(guān)重要的作用,如果接地條件不夠好就會導(dǎo)致這種情況,因此,在施工中必須謹(jǐn)慎。中短波機房的接地網(wǎng)可以與其他部分相連,構(gòu)成比較完整的屏蔽層,這是值得我們關(guān)注的。鋁合金門窗也有一定的隔離作用,所以建議使用鋁合金雙層門窗,我們也推薦使用網(wǎng)狀屏蔽室,特別是一些監(jiān)視值班室和新安裝的短波發(fā)射機。這種屏蔽房的固定工具是三腳架或木架,然后用特定的架子用三腳架或木架固定。
系統(tǒng)大致分為發(fā)射器和屏蔽層2部分,無論哪一部分都需要接地。如果地線過多或過長,高頻時容易增大地線電感,使地線電感帶來電磁干擾。為了防止這種不良情況的發(fā)生,我們建議在安裝短波廣播發(fā)射機時采用多點接地系統(tǒng),避免接地線過長。如何減少地線的數(shù)量呢?下面我們將介紹一種有效的方法,我們可以使用接地極,直接埋在發(fā)射機下面。但在這一步之前,我們需要將2塊合適的銅板與接地極平行連接,并確保接地銅板焊接牢固,然后將其置于地下2m以下,并添加降阻材料.接地電阻不宜過大,越小越好,參考標(biāo)準(zhǔn)大致為0.02,天氣干燥對抵抗力有一定影響,環(huán)境越干燥抵抗力越大。當(dāng)然,這也不是不能解決,只要在放置地極的時候多加一個1/4的管,就可以在一定程度上減小電阻的大小。分析屏蔽層接地的原因,我們可以知道屏蔽層上有感應(yīng)電流,所以這種做法是為了避免其帶電的影響,但有時地線會充當(dāng)天線。為了防止這種效應(yīng)引起的一系列感應(yīng),我們會在地線的過程中多加幾個點,并安裝鐵管屏蔽。
該天線主要由籠形振子、地網(wǎng)接地系統(tǒng)、調(diào)配系統(tǒng)、防雷接地裝置組成。天線籠子是軟結(jié)構(gòu),由多根振子線、振子環(huán)、橫支撐、斜支撐和桅桿組成;振子線材料為Ф3.0銅絞線,振子環(huán)、橫支撐、斜支撐材料均采用鍍鋅鋼管,振子環(huán)通過支撐桿與桅桿固定,桅桿由3節(jié)鍍鋅鋼管連接而成,底部鋼管桿中間配有吊裝關(guān)節(jié),安裝關(guān)節(jié)可使桅桿彎折并配有鎖緊銷釘使桅桿在伸直后鎖定。通過三方拉線固定,拉線為Ф6.0不銹鋼鋼鋼絲繩,拉線與地錨(或地錐)連接采用索具螺旋扣調(diào)節(jié)拉線松緊程度。
地網(wǎng)半徑為15m,地網(wǎng)由60根Ф2.0軟銅線,每根地網(wǎng)線一端與中心地網(wǎng)圓盤連接,另一端連接長0.4m的小地錐;另外地網(wǎng)圓盤通過3條寬40mm厚0.2mm銅帶和2.0m長的3根鍍鋅角鋼地錐連接,地錐釘入三方拉線地錨附近,地網(wǎng)使用銅帶連接與發(fā)射機接地。
調(diào)配系統(tǒng)及饋線天線采用寬帶調(diào)配技術(shù),在天線下方置有天線調(diào)箱,采用無耗元件組成調(diào)配網(wǎng)絡(luò),通過調(diào)配使天線得到良好的匹配,調(diào)配箱外殼與地網(wǎng)連接,饋線采用低損耗電纜配L29接頭,防雷接地系統(tǒng)通過放電球及漏電裝置實現(xiàn)防雷功能,拉線和地錨天線桅桿配有三方拉線和3套拉線固定地錨裝置。
天線主要技術(shù)指標(biāo)調(diào)配裝置:全部采用無耗元件調(diào)配。
地網(wǎng)的敷設(shè)直接影響天線的穩(wěn)定性,天線的阻抗隨著天線附近地面電導(dǎo)率的變化而變化,在極端天氣尤其是大雨天氣,地面完全濕潤或積水,此時地面電導(dǎo)率最高,此時天線的阻抗變化最大,因而我們會發(fā)現(xiàn)雨天發(fā)射系統(tǒng)有不穩(wěn)定現(xiàn)象。
增加穩(wěn)定性的唯一辦法就是改善天線下方地面導(dǎo)電率,極端的例子就是在天線下方敷設(shè)銅板,并做地級接地,這樣下雨前后地面導(dǎo)電率變化不大,但由于受成本限制一般工程中鋪設(shè)盡可能多的地網(wǎng)。
地波傳播主要的衰減是地電流的衰減,尤其是天線附近0.3波長內(nèi)范圍的衰減,因而在部頒標(biāo)準(zhǔn)“小功率短波實驗發(fā)射臺工程技術(shù)規(guī)范”(涉密)中對天線有明確的技術(shù)要求。具體要求如下:
天線地網(wǎng)應(yīng)滿足如下要求:(1)天線必須敷設(shè)地網(wǎng):地網(wǎng)自天線中心向外作輻射狀敷設(shè),相鄰導(dǎo)線夾角相等;(2)地網(wǎng)采用Ф2.0銅線地網(wǎng)線,根數(shù)不少于60;(3)地網(wǎng)半徑不小于最低使用頻率的0.2λ;(4)地網(wǎng)線埋深為0.3m。
天線的拉線需保持拉緊狀態(tài),天線桅桿與地面保持垂直,需定期檢查每2個月一次,如發(fā)現(xiàn)拉線處于松弛狀態(tài)應(yīng)立即調(diào)節(jié)地面的索具螺旋扣使天線豎直,拉線處于拉緊狀態(tài)。冬季拉線會收緊可適當(dāng)放松拉線防止拉力過緊。
定期檢查天線振子和地之間是否有連接(雜草等搭接);如有連接要去除。大雪天氣需及時去除調(diào)配箱上及饋電銅帶上的積雪,保持天線振子與地絕緣。
定期檢查電纜頭是否松動,如松動用扳手旋緊。
天線底部的調(diào)配箱在天線底部具有分布參數(shù),與天線的位置和放置狀態(tài)將影響天線的阻抗,在天線調(diào)配好后位置和狀態(tài)不能隨意變動。
近年來,廣播等無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展,不僅豐富了人們的文化生活,也給廣大市民的生活帶來了更大的便利。目前,短波傳輸發(fā)射機廣泛應(yīng)用于廣播、通信等各個領(lǐng)域,發(fā)射機總數(shù)快速增長,傳輸功率逐漸增加。分析短波傳輸?shù)倪\行條件和通信特性,可以得出結(jié)論,短波傳輸?shù)睦硐脒\行條件在運行過程中不會受到任何外部干擾特性的影響。在現(xiàn)實生活中,不同領(lǐng)域、不同用途的短波發(fā)射機相互連接,各種現(xiàn)代無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的廣泛使用,將對短波發(fā)射機產(chǎn)生強磁場干擾,配送中心的磁干擾,工作人員應(yīng)該采取措施來解決磁干擾的根本問題。本文主要研究和分析短波發(fā)射機磁擾引起的問題,并在科學(xué)分析的基礎(chǔ)上為其解決問題提供適當(dāng)?shù)慕ㄗh,旨在確保短波發(fā)射機在不可避免的復(fù)雜磁場中正常運行時免受外界磁場干擾,確保短波發(fā)射機在運行領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。