趙志宏

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心杭錦843臺(tái) 內(nèi)蒙古 杭錦旗 017400

引 言

隨著科技的發(fā)展，無(wú)線電設(shè)備的應(yīng)用日漸廣泛，廣播發(fā)射臺(tái)站普遍存在電磁干擾問(wèn)題，既有來(lái)自外部環(huán)境的電磁干擾，也有機(jī)器設(shè)備工作時(shí)產(chǎn)生的電磁干擾。電磁干擾的存在嚴(yán)重影響發(fā)射臺(tái)各設(shè)備系統(tǒng)和監(jiān)控計(jì)算機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，特別是中波發(fā)射臺(tái)站，高頻電磁波容易在導(dǎo)體外表面產(chǎn)生集膚效應(yīng)，人員在操作設(shè)備時(shí)會(huì)灼傷皮膚。因此，中波臺(tái)站的規(guī)劃建設(shè)應(yīng)考慮電磁兼容性EMC設(shè)計(jì)，要求設(shè)備不對(duì)本單位其它設(shè)備產(chǎn)生過(guò)量的電磁干擾，而且要求設(shè)備對(duì)外界的電磁干擾具有一定的耐受力。中波發(fā)射臺(tái)站的EMC設(shè)計(jì)主要包含接地、屏蔽，電氣布局設(shè)計(jì)、電子器件的EMI特征選取等內(nèi)容。

本文結(jié)合作者實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，僅交流和分享廣播發(fā)射臺(tái)EMC設(shè)計(jì)中的接地和屏蔽技術(shù)。杭錦843臺(tái)有3部1kW、1部10kW中波發(fā)射機(jī)，1部1kW數(shù)字電視發(fā)射機(jī)、3部1kW調(diào)頻發(fā)射機(jī)，2座中波發(fā)射塔、1座調(diào)頻和電視共用發(fā)射塔，頻率范圍為549kHz-714MHz，覆蓋中頻、甚高頻、特高頻。機(jī)房各設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，信號(hào)傳輸未發(fā)生串?dāng)_，中波發(fā)射機(jī)三大指標(biāo)均達(dá)到甲級(jí)，本文進(jìn)行中波臺(tái)站的接地和屏蔽技術(shù)分析。

1 接地技術(shù)

單位建設(shè)初期設(shè)計(jì)有防雷接地、高頻接地、聯(lián)合接地三口接地豎井，考慮相互影響未連接導(dǎo)線，預(yù)留注水管，在每年春秋兩季定期向豎井灌注足量?jī)羲?，?shí)測(cè)各豎井接地電阻小于1Ω，符合接地技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 防雷接地

豎井深度6米，埋有接地銅片、四周撒有木炭和鹽用于改善土壤導(dǎo)電性，與中波地網(wǎng)多點(diǎn)相連，能夠第一時(shí)間釋放雷電。建議處于惡劣土壤環(huán)境下的臺(tái)站，可以用電解離子接地極代替，接地效果顯著，使用壽命平均長(zhǎng)達(dá)50年。

1.2 高頻接地

中波發(fā)射機(jī)需要設(shè)計(jì)高頻接地，高頻接地體豎井采用2000mm×1000mm×2mm銅板水平和垂直埋入地下，埋深大于3米；接地體銅片四周埋填有木炭和鹽。銅片之間采用500mm×2mm銅帶，圍繞建筑物四周組成環(huán)形，使接地體母線與發(fā)射機(jī)能以最短距離連接。中波發(fā)射機(jī)的高頻接地采用專用接地引線，從高頻末級(jí)機(jī)箱槽路附近地線端引至接地體。機(jī)房饋筒外皮及機(jī)房饋線出口有銅帶與高頻接地體引線相接。

1.3 聯(lián)合接地

聯(lián)合接地包含配電接地、信號(hào)接地、設(shè)備接地、靜電接地、屏蔽接地。利用建筑基礎(chǔ)鋼筋地網(wǎng)作為公用接地系統(tǒng)，接地網(wǎng)多處與建筑物的基礎(chǔ)鋼筋焊接，接地網(wǎng)圍繞建筑物做成閉合環(huán)路，形成等電位體。增加環(huán)路向四周埋設(shè)人工垂直接地體，同時(shí)與聯(lián)合接地豎井相連。

2 屏蔽技術(shù)

臺(tái)站內(nèi)既有市電的干擾，也有外部空間的電磁干擾，廣播設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中，以及人體身上，會(huì)產(chǎn)生極大靜電，針對(duì)電磁屏蔽和靜電屏蔽主要采用以下技術(shù)措施：

圖1 M型高頻接地圖

圖2 聯(lián)合接地圖

優(yōu)化布線，敷設(shè)時(shí)弱信號(hào)的模擬數(shù)據(jù)線要遠(yuǎn)離強(qiáng)信號(hào)，尤其是遠(yuǎn)離動(dòng)力線路，可以減少導(dǎo)線間的串?dāng)_。

對(duì)于增加的設(shè)備，盡量采用相對(duì)獨(dú)立的電控箱安裝，動(dòng)力輸出電源最好使用屏蔽電纜，盡量屏蔽干擾源，抑制磁場(chǎng)耦合干擾。

模擬信號(hào)的傳輸選用雙絞屏蔽線，破損會(huì)極大地降低屏蔽效率，經(jīng)常檢查保持導(dǎo)線完整。其中雙絞屏蔽線的信號(hào)線與其返回線絞合能減少感性耦合引起的干擾，平衡式傳輸有抗共模干擾能力。

對(duì)于低頻信號(hào)，傳輸一般采用屏蔽電纜的屏蔽層單端接地方式，能較好地抑制電位差，消除電磁干擾。

對(duì)于高頻信號(hào)，采用雙端接地的方式，其中電源機(jī)柜、同軸饋管需要良好的雙端屏蔽接地，因?yàn)橥S饋管的屏蔽層除具有屏蔽的作用外，還是高頻通道的回程導(dǎo)線。

中波發(fā)射機(jī)射頻輸入信號(hào)均安裝射頻選頻濾波器，可以最大程度減少其他頻率的干擾。

由于發(fā)射頻率較高，可以在機(jī)房房頂和控制室外墻增加敷設(shè)鐵絲網(wǎng)片，屏蔽機(jī)房外的電磁干擾。

進(jìn)門(mén)安裝金屬扶手和靜電地板，用于泄放進(jìn)門(mén)人員的人體靜電。

衛(wèi)星接收天線因受5G信號(hào)干擾，更換具有濾波功能的高頻頭，使信號(hào)質(zhì)量更加穩(wěn)定。

結(jié)束語(yǔ)

不同發(fā)射臺(tái)站的電磁環(huán)境各不相同，干擾來(lái)源是多方面的，針對(duì)不同地區(qū)和不同機(jī)房，應(yīng)在建筑高層完成EMC設(shè)計(jì)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)層次越高，覆蓋面越廣，經(jīng)濟(jì)成本也越低。綜上所述，良好的屏蔽和接地技術(shù)，不僅可以減少信號(hào)相互之間的耦合干擾，也是發(fā)射臺(tái)站安全穩(wěn)定運(yùn)行的保障。