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摘要:介绍中波发射机房发射机,控制设备干扰的来源及耦合的途径,对传输线路采取干扰抑制和抗扰措施。
关键词:干扰;耦合;干扰抑制;措施
中圖分类号:NT 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0220012-01
中波发射台多台发射机频率各不相同,在同一机房工作,辐射电磁波空中磁场强,接收发送天线集中,机房的音频信号线传输系统中存在着各种各样的干扰,工作环境非常恶劣,抑制干扰提高传输信号质量就成为在实际工作中要解决的一个问题,发射台各设备能否有效地滤除强磁场或其他外来干扰是发射机可靠运行的关键。本文简单探讨一下对发射机房抗干扰来源及耦合途径,采取的措施作一点分析。
1、干扰的来源及耦合的途径
1)干扰来源。所谓干扰,就是有用信号以外的噪声对系统所产生的影响可分为内部干扰和外部干扰。内部干扰主要有:①信号线相互的串扰:②设备分布不合理,器件质量差;③相邻回路的耦合;④零电位地电位,接地虚地的影响;⑤寄生振荡等。外部的干扰主要有:①电磁场干扰、近距离的系统附近用电设备通断和外来的雷电、太阳及其它天体幅射电磁波等:②供电电源波动的影响;⑨受环境温度影响、振动等。
2)干扰途径。内部干扰耦合方式:①串模干扰,又称常模干扰,其特点是信号传输线路中有用信号中电流和干扰电流方向总是一致的,即干扰串联于信号源回路中。②共模干扰,引起共模干扰的原因主要是内部电路各点电位不一致,如信号线远距离传送。③公共阻抗耦合方式,由于在整个设备的系统中地线引起的公共阻抗,就不可避免的产生公共阻抗耦合的干扰。④静电耦合干扰方式它是由电场通过分布电容耦合途径带入其它线路的干扰形成。
外部干扰耦合方式:①电磁感应耦合方式,这种方式干扰产生是由于动力线与信号线之间存在互感磁场,而在设备的闭合回路中产生感应电势,也就是干扰电压;②漏电耦合方式,它是由相邻线间绝缘电阻降低,干扰通过导体间漏电阻传输到信号线上。
在我们机房设备中,干扰总是客观存在的,内部干扰与系统结构有关,可以通过合理布局,合理安排,将其尽可能抑制和消除,而外部干扰是随机的,它于系统结构无关,因而很难对干扰源加以限制,只能针对具体情况,对设备采取屏蔽等保护措施来防止干扰的影响,在明确干扰的来源,耦合方式及其性质之后,就可以根据不同的干扰来源,不同性质,采取针对性的抗干扰方法。
2、传输线间干扰抑制
对于一个多部发射机和多套节目的中波发射机房,各类传输线、控制线数目既多又长,有直流也有交流,有强电也有弱电,有高频也有低频,如此多的各种传输线如果处理不当,彼此影响所产生的干扰将有碍正常播出,甚至造成不能开机,对此发射台在机房内就采取如下干扰抑制:①电源线尽量单独走线,三相电力线从电力变压器二饮线到配电房都应预埋管道,用K装电缆传输,减少电磁场通过电源线反入机房;②三相线配用时做到基本平衡,减小相角差,避免整流后二次谐波干扰;③电源线与信号线相邻处尽量保持正交和远离,使耦合电容尽量减小,可以认为线间的干扰产生噪声基本为零:④传送音频信号线,应采用较好的多层屏蔽线,因为外界对其很小干扰电压,经过放大后不容忽视,除了尽量使其远离电源线外,还应屏蔽,以免受邻近导线和其它原因干扰,采取一点接地办法,线与线之间屏蔽接地是指将干扰源与被干扰源部分隔离开来,彼此电场,磁场互不影嗬,它与接地密不可分。当与干扰源和被干扰源部件之间的分布电容屏蔽时,达到屏蔽的目的。如短距离信号线传送最好两线绞合,对于长距离而又处于干扰电场中的信号线,经长距离传输过程中感应的电磁场干扰电流在外屏蔽层上阻抗产生电压降,从而通过电容耦到内部,这样最好采用多点接地,减少地阻抗耦合干扰,使每点之间接地有了环路,减少了磁场耦合干扰,但如接地不当,将会产生严重的环路噪声,大大增加各电路电流经地线入地而产生的噪声电压,所以接地是发射机房抑制干扰的一个重要问题。
3、机房接地线采取的措施
在强磁场下的设备,接地可分为分散接地和一点地的两种情况,发射机房接地根据不同的传输线而定的:①以频率的高低来分,20HZ-20KHZ(音频)为低频范围,采用一点接地为宜,对平衡传输线路两根芯线应绞合,同时其屏蔽层一端接地,不接地另一端应要良好绝缘。但随着频率升高和地线的延长,以多点接地为宜,尽可能降低外层的屏蔽线电阻抗。②采用主地线办法,建机房做地坪时,用粗铜线4mm编网铺设间隔500mm,周边留线至地沟,地缆沟中铺上宽300mm,厚1.5mm铜带,把留地线焊接到母铜带上,形成一道环形网接地,在引到机房外主地网接地地井上,减少地电阻。③每部发射机安装时,每个机箱全部用铜带焊接到母地线上,各分散设备就近接地,基本满足了地电位相等的要求,视为零电位。
我局在新建中波发射台时,机房设在二层,框架结构,在建前就把所有桩内的钢筋和地梁钢筋用Φ16mm的圆钢焊接牢固,作为主环形母线地,在机房分别引出不同点8处,从接地点引出铜线接在机房的200mm宽、1.5mm厚铜带上,主机房接地地线测得接地电阻0.8Ω,满足接地要求。④中波发射台总控制室是中波台的信号中枢,它为发射机提供稳定可靠、不间断、幅度受控的音频信号,保证发射机的正常播出,信号源的抗干扰措施主要是良好接地和屏蔽。我们用2*16平方毫米铜线从地网母线把接地点引到控制室30厘米宽0.5毫米厚的铜皮上,铜皮穿过3个标准机架和2节标准控制台下面,再从铜皮上引出5厘米宽铜皮上标准机架,机架上设备接地点与铜皮相连,控制台上的设备直接与铜皮连接。所有接插件按标准连接。
我们从切换器输入端送入-0.5dB的音频信号,再从音频分配器输出端输出信号测量,使用仪器是合肥安视科技开发有限责任公司MD2000系列AM/FM自动综合测试仪。测量结果如下:
1)音频信噪比:76dB
2)音频频率响应;20Hz-20KHz-0.36-+0.22dB
3)非线性失真:20Hz-20KHz≤0.07%
从测量结果我们可以看出音频信号系统的指标远大于部颁甲级指标,经过这些年的使用,音频系统没有发生自激,也没有出现故障,这说明音频系统达到设计目的,满足使用要求。
本文介绍的是发射机房强电磁场音频系统在各类干扰源中采取的抑制措施,只是在工作中的一点体会,不当之处请指正。
参考文献:
[1]2000系列视/音频信号分配器适用说明书,大连捷成实业发展有限公司
[2]DAC-201B数控音频处理器使用说明书,中央电视发射台
[3]广播发送设备,广播电视部教育处
关键词:干扰;耦合;干扰抑制;措施
中圖分类号:NT 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2011)0220012-01
中波发射台多台发射机频率各不相同,在同一机房工作,辐射电磁波空中磁场强,接收发送天线集中,机房的音频信号线传输系统中存在着各种各样的干扰,工作环境非常恶劣,抑制干扰提高传输信号质量就成为在实际工作中要解决的一个问题,发射台各设备能否有效地滤除强磁场或其他外来干扰是发射机可靠运行的关键。本文简单探讨一下对发射机房抗干扰来源及耦合途径,采取的措施作一点分析。
1、干扰的来源及耦合的途径
1)干扰来源。所谓干扰,就是有用信号以外的噪声对系统所产生的影响可分为内部干扰和外部干扰。内部干扰主要有:①信号线相互的串扰:②设备分布不合理,器件质量差;③相邻回路的耦合;④零电位地电位,接地虚地的影响;⑤寄生振荡等。外部的干扰主要有:①电磁场干扰、近距离的系统附近用电设备通断和外来的雷电、太阳及其它天体幅射电磁波等:②供电电源波动的影响;⑨受环境温度影响、振动等。
2)干扰途径。内部干扰耦合方式:①串模干扰,又称常模干扰,其特点是信号传输线路中有用信号中电流和干扰电流方向总是一致的,即干扰串联于信号源回路中。②共模干扰,引起共模干扰的原因主要是内部电路各点电位不一致,如信号线远距离传送。③公共阻抗耦合方式,由于在整个设备的系统中地线引起的公共阻抗,就不可避免的产生公共阻抗耦合的干扰。④静电耦合干扰方式它是由电场通过分布电容耦合途径带入其它线路的干扰形成。
外部干扰耦合方式:①电磁感应耦合方式,这种方式干扰产生是由于动力线与信号线之间存在互感磁场,而在设备的闭合回路中产生感应电势,也就是干扰电压;②漏电耦合方式,它是由相邻线间绝缘电阻降低,干扰通过导体间漏电阻传输到信号线上。
在我们机房设备中,干扰总是客观存在的,内部干扰与系统结构有关,可以通过合理布局,合理安排,将其尽可能抑制和消除,而外部干扰是随机的,它于系统结构无关,因而很难对干扰源加以限制,只能针对具体情况,对设备采取屏蔽等保护措施来防止干扰的影响,在明确干扰的来源,耦合方式及其性质之后,就可以根据不同的干扰来源,不同性质,采取针对性的抗干扰方法。
2、传输线间干扰抑制
对于一个多部发射机和多套节目的中波发射机房,各类传输线、控制线数目既多又长,有直流也有交流,有强电也有弱电,有高频也有低频,如此多的各种传输线如果处理不当,彼此影响所产生的干扰将有碍正常播出,甚至造成不能开机,对此发射台在机房内就采取如下干扰抑制:①电源线尽量单独走线,三相电力线从电力变压器二饮线到配电房都应预埋管道,用K装电缆传输,减少电磁场通过电源线反入机房;②三相线配用时做到基本平衡,减小相角差,避免整流后二次谐波干扰;③电源线与信号线相邻处尽量保持正交和远离,使耦合电容尽量减小,可以认为线间的干扰产生噪声基本为零:④传送音频信号线,应采用较好的多层屏蔽线,因为外界对其很小干扰电压,经过放大后不容忽视,除了尽量使其远离电源线外,还应屏蔽,以免受邻近导线和其它原因干扰,采取一点接地办法,线与线之间屏蔽接地是指将干扰源与被干扰源部分隔离开来,彼此电场,磁场互不影嗬,它与接地密不可分。当与干扰源和被干扰源部件之间的分布电容屏蔽时,达到屏蔽的目的。如短距离信号线传送最好两线绞合,对于长距离而又处于干扰电场中的信号线,经长距离传输过程中感应的电磁场干扰电流在外屏蔽层上阻抗产生电压降,从而通过电容耦到内部,这样最好采用多点接地,减少地阻抗耦合干扰,使每点之间接地有了环路,减少了磁场耦合干扰,但如接地不当,将会产生严重的环路噪声,大大增加各电路电流经地线入地而产生的噪声电压,所以接地是发射机房抑制干扰的一个重要问题。
3、机房接地线采取的措施
在强磁场下的设备,接地可分为分散接地和一点地的两种情况,发射机房接地根据不同的传输线而定的:①以频率的高低来分,20HZ-20KHZ(音频)为低频范围,采用一点接地为宜,对平衡传输线路两根芯线应绞合,同时其屏蔽层一端接地,不接地另一端应要良好绝缘。但随着频率升高和地线的延长,以多点接地为宜,尽可能降低外层的屏蔽线电阻抗。②采用主地线办法,建机房做地坪时,用粗铜线4mm编网铺设间隔500mm,周边留线至地沟,地缆沟中铺上宽300mm,厚1.5mm铜带,把留地线焊接到母铜带上,形成一道环形网接地,在引到机房外主地网接地地井上,减少地电阻。③每部发射机安装时,每个机箱全部用铜带焊接到母地线上,各分散设备就近接地,基本满足了地电位相等的要求,视为零电位。
我局在新建中波发射台时,机房设在二层,框架结构,在建前就把所有桩内的钢筋和地梁钢筋用Φ16mm的圆钢焊接牢固,作为主环形母线地,在机房分别引出不同点8处,从接地点引出铜线接在机房的200mm宽、1.5mm厚铜带上,主机房接地地线测得接地电阻0.8Ω,满足接地要求。④中波发射台总控制室是中波台的信号中枢,它为发射机提供稳定可靠、不间断、幅度受控的音频信号,保证发射机的正常播出,信号源的抗干扰措施主要是良好接地和屏蔽。我们用2*16平方毫米铜线从地网母线把接地点引到控制室30厘米宽0.5毫米厚的铜皮上,铜皮穿过3个标准机架和2节标准控制台下面,再从铜皮上引出5厘米宽铜皮上标准机架,机架上设备接地点与铜皮相连,控制台上的设备直接与铜皮连接。所有接插件按标准连接。
我们从切换器输入端送入-0.5dB的音频信号,再从音频分配器输出端输出信号测量,使用仪器是合肥安视科技开发有限责任公司MD2000系列AM/FM自动综合测试仪。测量结果如下:
1)音频信噪比:76dB
2)音频频率响应;20Hz-20KHz-0.36-+0.22dB
3)非线性失真:20Hz-20KHz≤0.07%
从测量结果我们可以看出音频信号系统的指标远大于部颁甲级指标,经过这些年的使用,音频系统没有发生自激,也没有出现故障,这说明音频系统达到设计目的,满足使用要求。
本文介绍的是发射机房强电磁场音频系统在各类干扰源中采取的抑制措施,只是在工作中的一点体会,不当之处请指正。
参考文献:
[1]2000系列视/音频信号分配器适用说明书,大连捷成实业发展有限公司
[2]DAC-201B数控音频处理器使用说明书,中央电视发射台
[3]广播发送设备,广播电视部教育处