中短波广播发射台电磁干扰问题的控制方式探析

张红伟，董晓东，耿国平

（河南省广电局许昌中波转播台，河南 许昌 461000）

中短波广播发射台电磁干扰问题的控制方式探析

张红伟，董晓东，耿国平

（河南省广电局许昌中波转播台，河南 许昌 461000）

文章针对中短波广播发射台产生电磁干扰的成因与类型进行详细介绍，并结合其干扰形式的不同提出针对性控制方式，以期为我国中短波广播的发展提供有价值的参考意见。

中短波广播；发射台；电磁干扰；控制方式

现代通信行业的快速发展进一步推动了我国现代广播行业的发展，为其发展提供了可靠的技术支持。然而，现代通信中各种复杂电子仪器与设备在应用过程中相互之间会存在不同程度的电磁干扰，对中短波广播的高质量信号传播带来一定的负面影响，导致正常的广播工作无法开展。就目前的广播行业而言，中短波广播发射台电磁干扰问题及其有效控制方式，仍然是重点研究的课题之一。

1 中短波广播发展现状

中短波广播由于其应用成本低、覆盖面积广等优势，在当前广播行业中有着较为乐观的发展形势，中短波广播发射台在信号的发射与接收方面也具有强大的便利性，所以人们更乐于选择这种形式去收听广播，有着良好的发展前景。然而，中短波广播发射台在实际工作中存在着信号干扰的弊端，通常来讲，中短波广播在工作状态下会对信号进行调幅调频，所以该过程会长时间占用资源，那么外界干扰则会对信号的传输造成不良影响，主要表现为中短波相近或相同频率的干扰；同时电磁干扰也会对自动化监测系统的数据收集工作造成影响，导致系统运行异常。电磁干扰等因素的存在，一定程度上制约了中短波广播的发展。

2 中短波广播发射台电磁干扰的类型分析

2.1 被测信号干扰

被测信号干扰是中短波广播发射台电磁干扰类型中的主要一种，在受到干扰的过程中，会遭遇无规则信号交流，从而造成对正常传输信号的干扰，以至于信息传输异常。被测信号电磁干扰还可氛围共模干扰与常态干扰两种模式，通常来讲，共模干扰模式指的是转化器输入端口直流或者交流电压的干扰，而常态干扰模式指的是中短波广播发射台在信号传输过程中，噪音在直流信号或无显著变化交流被测信号上重叠出现，在该过程中，干扰噪音主要指的是信号频率无规则的变化[1]。因此，在对电磁干扰的具体分析当中，被测信号操作为单通道输入，共模干扰电压可转换成常态干扰信号，选用双通道输入。

2.2 线间耦合干扰

在中短波广播发射台系统中，存在电感、电容、电阻等多种元件，通电状态下，元件开始工作则会产生耦合作用，不仅电感之间产生耦合，电感自身也会产生耦合，也即是通常所讲的自感与互感形式，继而产生自感电动势与互感电动势。此外，电感还会与电容产生耦合作用，进而导致发射信号遭遇电磁干扰，对中短波广播发射台的信号品质造成不良影响。在整个电路系统中，不管是电感耦合还是电容耦合都会由于回路间的电磁感应现象而加剧，在中短波广播发射台设备工作时，由于各种耦合作用的叠加，会对发射台信号造成较强的电磁干扰。

2.3 程序干扰

在当前的中短波广播发射系统中，自动控制系统也得到了广泛的应用，该系统主要控制信号的产生、传输与发射，并且能够及时对设备动作进行调整，使其更好地完成作用。由此可见，自动控制系统的应用使得中短波广播发射工作更为高效。然而该系统中包含众多集成块，各种元件引脚极易引起电磁干扰，对中短波广播发射台的工作造成不良影响。

现代工业中，自动化控制主要是通过程序代码的编写完成的，其中可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）的引用让变成工作变得更加简便，在初始设计阶段，设计人员对PLC进行了抗干扰设计优化，然而仍旧无法完全屏蔽干扰，其抗干扰能力有限，再加上设备自身原因，比如出厂质量的漏洞、接地线路局限等，使得设备工作状况下会导致整个自动控制系统，包括PLC都会遭受电磁干扰，其干扰程度的强弱主要有系统漏洞大小决定[2]。用以上原理去解释中短波广播发射台中遇到的电磁干扰问题同样适用，由于PLC与自动控制系统的防护措施不当，会导致发射台处于电磁场环境中，随着感应电动势的产生，在发射台工作状态下，控制电路回路会产生感应电流，改变发生信号，这些都是由于程序所导致的电磁干扰。

3 中短波广播发射台电磁干扰问题的控制方式

3.1 抗共模干扰的控制方式

针对共模干扰的控制，主要有两种方式。第一种方式是改变输入信号的通道数量，在信号传递过程中使用放大器进行向下传递，更加高效且保真地进行信号传递。结合放大器原理与放大倍数的不同，将其设置在不同的传递线路位置。实验表明，在模拟信号与数字信号转换器前面所放置的放大器，会明显感觉到电磁干扰的影响，所以可改变该放大器的输入信号通道，变单通道为多通道，减轻变压器负载，进而使得电磁干扰器承担较轻负载。该种控制方式主要是通过减小各支路负载压力，从而让共模干扰的形成条件有所缺失，因此信号便可借此状态进入通道，抵抗住电磁的干扰[3]。

另一种控制方式则是采用数字滤波技术。数字滤波技术的应用，让操作更为简便，生产成本进一步缩减，具体是让多通道输入信号一并处理，在数字滤波器上预编好所需滤波的程序，使该程序能够作用于多通道而不是单通道，凸显其特殊性，这样一来，便可用一个程序对信号进行处理，操作处理更为简便，节省更多信号共模干扰的途径，实现更好的共模干扰控制效果。

3.2 抗耦合干扰的控制方式

电磁干扰的产生还有很大原因是各元件之间产生的耦合作用，其中回路之间的作用非常严重，且导线和导线之间、设备和设备之间都会存在干扰，这部分干扰的产生与控制系统和检测反馈系统之间的关系非常密切，主要表现在于控制系统和检测反馈系统回路当中的输入和输出信号传递线路的特质能否有效屏蔽外界信号，能否让信号传递过程中的能力损耗降到最低，信号线的电阻与信号传递的功率与电流有无关联影响等等，种种关系都需要综合考虑。因此，要采取应对措施去完善与提升屏蔽效果，采用双绞线或同轴度电缆去控制线间耦合干扰的产生，进而达到控制电磁干扰的目的。

3.3 抗常态干扰的控制方式

由于常态干扰的信号随机性较大，所以首先要通过监控分析，确定出现干扰的频率段，再对该频段内的干扰信号加以控制。一般来讲，主要使用滤波器对信号进行过滤而实现对常态干扰的控制，将正常传输信号予以保留。结合过滤信号频率的不同，可将滤波器分为低通、高通、带通及带阻滤波器，不同的常态干扰采用的滤波器也与所不同。

滤波器的分类主要依据滤波频率的不同，因此首先要确定常态干扰的频率特性。当遇到的常态干扰为噪声信号时，需针对噪声进行数据采集与处理，利用软件分析出噪声的频谱，与发射台信号的频谱相比对，得出结论：相对而言，噪声比发生信号的频率高，所以其变换较快，依据滤波器工作范围不相同，可选择低通滤波器，其可通过低频信号，抑制高频信号，其组成方式主要是电阻与电容或是电感串联，不过其滤波效果并不好，倘若噪声频率与输出信号频率相差不大，即便经过滤波器过滤之后仍然伴有噪声信号，无法体现出明显的控制效果[4]。

与低通滤波器相反的是高通滤波器的应用，通常针对的是频率低于需要输出信号的频率的常态干扰信号，其组成元器件与低通滤波器一致，但其输出端主要为电阻元件的两端，通过分析可得知，高通与低通滤波器在同等输入电压条件下，其输出电压与频率不相等。当然高通滤波器的滤波效果也有不彻底的现象存在，无法更好地抑制电磁干扰。

带通与带阻滤波器之间的关系与低通和高通滤波器一样，针对的频率范围相同，不同的则是部分抑制，则部分信号允许通过。这两种滤波器的使用情况具体为：当常态干扰信号与需要输出信号两者间的频率相差不大时，则可采用带通滤波器进行滤波。为了达到更好地控制电磁干扰的效果，需要结合被测信号与干扰信号间的频率差异，选择相适应滤波器功能阐述且滤波能力更好的滤波器。一般更多选用的是有源滤波器，同无源滤波器相比，其需要电源进行供电，且有集成放大器。而无源滤波器由于不含集成放大器，只由电阻、电感与电容构成，虽然电路简单，但信号在经由无源滤波器时会导致能力损耗，对接入负载的大小反应极为敏感，在自感与互感的作用之下，电磁干扰更易产生。当电感需求较大时，其体积也会随之增大，而滤波器体积变大会带来不必要的麻烦[5]。相反，有源滤波器则没有这方面的顾虑输入信号经由有源滤波器不存在能力损耗，对负载大小的敏感度极低，并有集成放大器，信号会被放大，在低阶滤波器无法适用的情况下，会将放大器进行串联而构成高阶滤波器。此外，有源滤波器不适用电感元件，所以整体质量较轻，体积也小。

4 结语

综上所述，随着经济与科学技术的不断发展，中短波发射技术作为广播行业中重要的应用技术之一，在当前社会中得到了广泛的应用与发展，然而其中存在的电磁干扰问题对广播发射台存在着负面的影响，严重制约了我国中短波广播的健康发展。针对当前中短波广播发射台中存在的被测信号干扰、线间耦合干扰以及程序干扰等电磁干扰类型，相关部门应采取针对性的措施去加以控制，减少对中短波广播发射台的不良影响，进而助推中短波发射技术的逐步完善。

[1]李旭朝.探析中短波广播发射台电磁干扰问题的控制方式[J].科技资讯，2016（2）：28.

[2]张利娟.中短波广播发射台电磁干扰问题的控制方式解读[J].黑龙江科技信息，2016（9）：5.

[3]吴鹏.中短波广播发射台的电磁干扰及应对方式[J].西部广播电视，2017（6）：238-240.

[4]刘宋磊.浅析中短波广播发射台的电磁干扰与解决方法[J].工程技术（全文版），2016（5）：284.

[5]乔海燕.中短波广播发射台的电磁干扰与解决方法[J].通讯世界，2016（19）：82.

Discussion on the control mode of electromagnetic interference problem in the medium and short wave broadcast transmitting station

Zhang Hongwei, Dong Xiaodong, Geng Guoping
(Henan Radio and Television Bureau Xuchang Medium Wave Relay Station, Xuchang 461000, China)

In this paper, the causes and types of electromagnetic interference in the medium and short wave broadcast transmitting station are introduced in detail, and puts forward corresponding control mode combined with the different forms of interference, so as to provide valuable reference for the development of medium and short wave broadcast in our country.

medium and short wave broadcast; transmitting station; electromagnetic interference; control mode

张红伟（1967— ），男，河南许昌人，高级技工；研究方向：广电工程。