中短波电磁辐射(共7篇)
中短波电磁辐射 篇1
在目前的无线电应用技术中, 使用最为广泛的标准便是中短波形式, 这类无线技术被广泛的民用化, 而也正是由于这类设施与人们的生活有着亲密的接触, 导致人们对于这类设备天线的电磁辐射存在着一定的担忧。下文主要针对中短波天线电磁辐射分析进行了全面详细的探讨。
1 关于电磁辐射的相关标准
就目前来说, 我国针对电磁辐射的保护问题, 实际上主要有着两个方面的国家标准。而这两个标准分别是环境电磁波卫生标准以及电磁辐射保护规定。具体来说, 这两个方面的标准包含的内容有以下:
1.1 电磁辐射保护规定 (BGB 8702-88) 。
这是由国家环境保护局批准的, 自1988年6月1日起实施。标准中对电磁辐射保护限制做了两种规定, 即职业照射和公众照射。公众照射要严格于职业照射, 根据本标准第2款:对电磁辐射保护与值公众照射导出限值给出了中、短波频率范围有不同的计算公式。
在3MHz-30MHz (即短波) 范围内, 电磁辐射电场强度按下式计算:E=67/ (V/m) 其中:f-工作频率, 单位为MHz;E-电磁辐射电场强度, 单位为V/m, 可通过此式计算出不同频率情况下的电场强度的限值。短波广播频率范围为3.2MHz~26.1MHz, 由于通常发射机工作在6MHz~18MHz, 故分别选取fmin=6MHz和f max=18MHz来计算短波频率范围时公众照射导出限值的电场强度值。
当fmin=6MHz时,
转换成d B值为:20lg E=20lg (27.4*106) =148.8d B
当fmin=18MHz时,
转换成d B值为:20lg E=20lg (15.8x106) =144d B
从以上计算可知, 当发射机工作频率在6MHz~18MHz (短波) 时, 近区电场强度值如不超出15.8 (V/m) ~27.4 (V/m) 或148.8d B~144d B, 即满足国家电磁防护标准的要求。
在0.1MHz~3MHz (即中波) 范围内, 电磁辐射电场强度限值规定为:E<40 (V/m) , 转换成d B值为:20lg E=20lg (40*106) =152d B
中波广播频率范围为531k Hz~1602k Hz, 所以无论工作在什么频率上, 只要不超过E<40 (V/m) 或152d B, 则符合国家电磁防护标准的规定。
1.2 环境电磁波卫生标准 (GB 9175-88) 。
这是由中华人民共和国卫生部批准的, 自1989年1月1日起实施。标准是从人体健康角度考虑, 按卫生要求规定了长、中、短波环境电磁波允许辐射强度的两个等级标准。其分级规定为:一级 (安全区) E<10 (V/m) ;二级 (中间区) E<25 (V/m) 。
分级标准换算成d B值一级140d B, 二级为148d B。
1.3 电磁波分级。
在电磁波的分级标准之中, 一级标准也就是安全区域, 所指代的意思就是:人处在一级标准的电磁波辐射状态之下, 即便是长期的工作、生活、居住, 所有类型的人群都不会受到来自于电磁波辐射的任何影响。因此, 任何新建、改造、扩建的相关电波发射场所, 其覆盖区域都必须要保证符合电磁波安全标准中的一级标准。
二级标准, 也被称之为是中间区域, 指代的意思是:当人长期处在二级标准之下生活、工作、居住等活动, 任何类型的人群都有可能遭受到来自于无线电波磁场所带来的直接影响, 并且这一影响是非良性的。因此, 在二级标准区域之内, 不得出现疗养院、医院、学校、住宅等, 任何已经在该区域建造的设施, 都要采取一定的保护措施。
依据国家所制定的相关标准来看, 在进行电磁波发射电台修建的过程中, 靠近周边环境区域所呈现出的电磁波辐射强度务必要确保符合国家所制定的一级要求:也就是E<10 (V/m) 或E<140 d B两个标准进行比较之后, 可以看出的是, 环境电磁波所呈现出的卫生标准要远比电磁波辐射保护规定的标准更加的严苛。但即便如此, 为了能够更好的起到环境保护效果, 使得公众本身的健康有所保障, 就应当要在进行电台建设或者是改建的过程中, 确保天线附近所存在的电磁辐射能够同时符合国家的两个标准, 并且兼顾电磁波卫生标准的一级保准。
2 中短波发射天线对近区环境的电磁辐射影响
2.1
测量和调查的发射台功率分别为100k W和50k W短波发射机;天线形式分别为相同水平天线和隙缝天线;测量仪器选用M262E中短波场强测量仪, 测量仪器和测量误差符合GYM50001-89标准;测量频段为6MHz~13MHz。
从测量后的资料和数据可以得出结论, 在100k W短波发射天线200米距离以外和在50k W短波发射天线150米距离以外, 所测量得到的天线近区电磁辐射场强值基本上都是130d B, 属于不会受到有害影响的安全区。
以上的测量结论是指一部短波发射机工作时的情况。当两部、三部短波发射机同时工作时, 且天线又在同一起的情况下, 应该计算多部短波发射机同时工作的复合场强。国家环境电磁波卫生标准 (GB9175-88) 中给出的复合场强计算公式为:
如果说两台功率都为100k W的短波发射机并排同时工作, 那么在发射机天线的200m之外, 就应当要针对两台发射机所呈现出的主场强进行测量, 那么所测量出的单部发射机场强, 便需要通过植入复合型的场强计算公式来对其进行计算处理, 最终可以算出其其中的场强, 两台100k W发射机共同工作的情况下, 所呈现出的场强为132.8d B。
2.2
测量和调查的发射台功率分别为5k W和10k W中波发射机;天线形式为T形天线;测量最远距离为600米;测量仪器选用M262E中短波场强测量仪, 测量仪器和测量误差符合GYM50001-89标准;测量频率为846k Hz和900k Hz。
针对测量完成之后的数据、资料所能够得出的结论是, 在天线发射的200米之外, 功率等级应当要控制在10k W以内中波发射机, 那么在这样情况下, 所测量出辐射场强便不能够超出123d B, 其结果完全符合国家所制定的140d B标准;而在其中所呈现出的测量频率则是900k Hz以及846k Hz。
所以可以得出基本结论是, 对于10k W以下的中波发射机来说:在发射天线150米以外, 无论是单机、双机还是三机工作, 其电磁辐射场强值均在1.94 (V/m或125.8 d B) 以下, 小于10 (V/m或140 d B) 的标准, 符合国家环境电磁波卫生一级标准 (安全区) 。
结束语
综上所述, 在针对不同天线、不同频率、不同功率的中短波发射设备运行期间所呈现出的电磁辐射场进行分析之后, 得出的结论是:在距离电磁波发射体200米以外的距离, 所呈现出的电磁辐射标准完全符合国家所设定的电磁波卫生标准, 属于安全区域, 不会对人体的任何方面带来影响。但是即便是这样, 也应当要对于其中所可能存在的电磁波污染问题引起足够重视, 做好污染防护工作, 并且也要防止污染被夸大的情况出现。
摘要:在我国无线电技术持续发展的情况下, 其技术应用领域不断扩大, 尤其是在广播、电视中的应用。但是随着经济的发展, 人们对于生活质量所呈现出的相关要求不断提高, 尤其是生活环境的安全, 而电磁波的发射人们一直认为其中的辐射存在着一定的危害。而为了能够使得中短波天线电磁辐射的具体情况能够更加清楚, 对于中短波发射区域的天线电磁辐射进行分析就有着极大的必要。主要针对中短波天线电磁辐射进行了全面详细的分析。
关键词:中短波,天线,电磁辐射
参考文献
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[2]郑生全.短波天线近场场强的模型预测[J].舰船电子工程, 2002 (1) .
[3]陶丽.电磁辐射的环境影响及其控制[J].云南环境科学, 2001 (S1) .
中短波电磁辐射 篇2
中短波凭借使用方便、构架方式快捷、性价比高、抵抗噪声能力强、通信覆盖面积广等特点, 广泛应用于电话、传真以及广播等方面。国内专家学者主要关注天线设计与增强信号传输效率方面的技术但在天线周围电磁场分布情况和辐射模型建立研究方面, 还处于发展阶段, 主要从远距离传播时天线发射的电磁场信号的功率强弱和场强分布情况入手随着计算机技术的发展, 计算机数字化技术融入了电磁研究理论当中, 采用数值模拟技术对MIMO天线之间的电磁辐射干扰进行仿真和模拟, 同时利用空间仿真技术和数值差分法对电磁场进行数值模拟, 使得场分布研究逐渐清晰明了。本文以天线的辐射特性为基础, 分别介绍了中短波两种电磁辐射模型的参数特性[1]。
1天线相关基础
1.1电磁场场区分类
电磁场主要分为两种类型, 一为感应场, 即该场区内电磁能量在辐射源及其周围区域流动, 并不向外流出;二是辐射场, 与感应场相反, 场内一部分能量像太阳的光能和热能一样向外不断发散。以辐射源为中心, 根据距离进行划分, 当场区边缘处距离中心场源距离时, 称该场区为近区场, 相反若, 则称为远区场。
1.2天线方向性及其参数特性
天线发射信号具有一定的方向性, 也就意味着天线周围的辐射场的场强会随着天线发射方向的变化而变化。利用这种天线的方向性, 根据不同实际应用场景, 设计规划天线的发射方向, 从而有效利用信号发射能量。为了准确描述天线的方向性, 给定以下参数特性:有效长度、阻抗、频宽、极化程度、天线传输信号功耗比。假设天线上的电流呈均匀分布并保持天线辐射方向上的场强最高值不变的条件下, 有效长度是天线的模拟等价长度;阻抗是指为了使天线获得最大发射效率, 传输线的本身自带阻抗即为天线输入阻抗;频宽则规定了当工作频率发生变化时, 天线相关电参数的范围;极化程度, 即辐射参数最大值的天线所指方向上电场强度矢量随时间的变化程度;天线传输信号功耗比定义为天线辐射功率与输入功率之比。
2短波电磁辐射模型
目前, 短波通信由于发射功率小、传输距离远、建站迅速、便于机动等特点, 可用于发送电报、语音电话、少量数据以及低分辨率照片的传输。更重要的是, 军事方面也在运用短波进行信息的传输, 例如, 海上军舰与陆上指挥中心主要依靠短波电台进行通信。再加上多种新技术的发展, 如扩频抗干扰技术, 包括直扩技术、跳频技术以及跳时技术, 混合扩频技术, 自适应干扰抑制技术, 包括自适应选择信道、自适应功率控制、自适应天线技术, 纠错编码技术, 经过新技术的加入短波通信的纠错率和可靠性得到有效提升;并且随着微型计算机、网络技术的迅猛发展, 将短波信息数字化网络化是未来的趋势, 不断提高短波通信的质量和数据传输速率, 可以大大促进短波通信行业的发展。
短波电磁辐射模型主要以电场强度理论计算为基础进行介绍, 过程如下:短波发射天线产生的电磁场为各个规定行列的阵子产生电磁场的矢量叠加。根据复合场强的矢量表达式得到三维空间 (z轴垂直于地面, xoy平面与大地平行, 并且x轴指向正南方, y轴指向正东方) 中电场强度公式为:
式中M表示每层半波阵子数, N表示半波阵子层数, R为辐射电阻, d为天线阵与反射网之间的距离, h为底层半波阵子高度。
结合实地测量结果发现:离短波天线水平距离越远, 场强越小, 当时, 场强下降速度较快, 而当时, 场强下降的速度较慢。另外, 短波天线的工作频率越高, 场强均值越高, 且场强随距离增加的下降趋势愈发明显, 性能曲线呈瀑布状。0r?r0r?r
3中波电磁辐射模型
中波可以在广阔的天空中传播, 也可以在广袤的大地上传输, 但大气环境和地面障碍物会造成信息的部分丢失或者发生突变, 导致传输错误的信息。所以中波的传输距离比不上短波, 一般为几百公里, 主要用作地方电台的语音调幅广播, 船舶之间的通信以及飞机与船坞所需的空中与海上的导航等。由于白天大气层环境因素, 中波只能沿地面波传播较短的距离, 因此当相邻最近的两个发射台之间距离大于中波的有效传播距离时, 并不会对对方的信号发射与接收产生负面影响, 但在夜晚, 中波依靠电离层的反射可以传播较远的距离, 因此在夜晚易出现相互干扰的现象。所以必须依靠现代数字通信技术, 由数字化向软件化发展, 进一步缓解中波传播夜间干扰问题。
中波广播天线大部分采用具有一根拉绳的铁塔, 其中单塔形式采用全向水平辐射, 易于模型分析, 因此本文以单塔天线的辐射场强为研究对象, 给出电磁辐射的简易模型。将单塔天线上电流分段后, 逐段考虑电流产生的场强, 辐射场强便是上述场强的矢量和, 但其中一部分附近的电流相比于其他部分影响较大, 该部分便是波腹部分。与短波电磁辐射模型的坐标系相同, 中波三维空间中的电场强度为ÁÁÁÂÁÁÂÃÁÂÁÅÆÁÁÁÁÁÁÁ
其中:Eδ、Eθ分别为场强的r和θ方向分量, Im为电流幅值, k为波数。
结合实地测量结果发现:离单塔中波天线水平距离越远, 场强越小, 当时, 场强下降速度较快, 而当时, 场强下降的速度较慢。1r?r1r?r
4结语
本文首先介绍了天线的相关基础知识, 包括天线分类、场区分类以及天线方向性及其参数特性, 基于此, 以场强理论知识为依托, 分别对短波和电磁辐射模型进行描述, 结合实际测量结果进行分析与总结。
摘要:以生活中常见的中短波发射机和发射天线的特点为立足点, 以电磁辐射相关基本理论为依托, 搭建了中短波天线周围的电磁辐射近似模型, 研究了水平距离、辐射电阻、半波子阵参数等对辐射模型中电场强度产生的影响。
关键词:中短波,电磁辐射,电场强度
参考文献
中短波电磁辐射 篇3
一、发射机之间电磁干扰问题
1.1 关于电磁干扰问题的分析
中短波给人们提供了许多的广播节目, 其在传播时会受到高频电磁场的干扰, 从而影响广播质量。为了保证广播节目高质量地传播, 相关技术人员针对电磁互扰的问题, 提出了许多解决办法, 但都不太乐观。改善电磁干扰的问题便成了广播通讯行业的首要任务。为了解决这个问题, 就必须了解中短波电磁含义。中短波电磁干扰的范围较为宽广, 其中有电源系统、控制系统及监控系统等电磁干扰。
1.2 关于强电磁场的分析
随着科技的发展, 计算机技术与数字电路技术相继被应用到生活实践中。这些技术的快速发展, 使得广播通讯系统及发射机等在系统及配置上发生了许多变化, 同样也使得电磁环境越来越复杂, 其中脉冲信号包含了大多数的电磁频率, 而且与其他一些设备具有相同频率的电磁频段, 这些相同频率的电磁波将会影响其他设备的正常运行。
二、解决电磁干扰措施
1、降低机房的电磁干扰。如何降低电磁干扰是克服电磁干扰的关键所在, 这将使用到隔离屏蔽法。隔离屏蔽法大概可以分为:电屏蔽、磁屏蔽和静电屏蔽三大类。磁屏蔽在强磁场中容易发挥它的作用, 其里面含有导磁率较高的材料, 通过这种材料, 来影响磁力线感应从而起到屏蔽的作用。电磁屏蔽在高频的情况下比较适用, 其含有的低电阻金属起着重要作用。而静电屏蔽, 就是指减少静电对电磁的干扰。
建立一个简单的值班室可以实现中短波机房之间的隔离。其不仅仍然可以作为一个整体, 还可以使短波机房和长波机房之间保持独立。机房能否成为一个感应体取决于其接地状况, 这就体现了接地情况的重要性, 在建造中需要十分认真。中短波机房的接地网络连接上其他部分的网络, 就可以构建成一个比较有效的屏蔽层。使用铝合金双层门窗可以隔离一定的电磁干扰。同时, 对于一些监控值班室和新装的短波发射机, 可以使用网状屏蔽。三脚架或者木质的骨架能够对网状屏蔽室进行良好的固定, 在固定完成后, 还需要用特定的框式骨架进行进一步完善。
2、节目信号的电磁干扰。广播信号的发射传播和发射离不开节目信号线, 节目信号线的抗干扰性对中短波信号的发射影响很大。节目信号发射机常用屏蔽层音频电缆线来降低电磁干扰。因其安装了屏蔽金属管, 节目信号线的抗干扰性会增强。屏蔽管将机房的屏蔽层和设备相连, 两端分别与屏蔽层外层和设备相连。通过这些设置, 来有效降低节目信号传播过程中的电磁干扰, 从而保证系统的稳定运行。
3、系统抗干扰性的增强。发射机和屏蔽层是系统的两个主要组成部分, 它们都需要跟大地相连。高频时的地线电感会增大, 从而导致电磁干扰, 这主要是因为地线连线长或者多造成的。为防止这种情况的发生, 要适当控制地线的长度和数量。可以通过利用地极, 把它直接埋在发射机的下面, 来减少接地线的数量。在此操作之前, 要选取合适的铜板, 两者以并联的方式连接, 铜板和其焊接也要稳固。然后将其放在一定深度的地底, 还要加入降阻的材料来降低电阻。电阻在干燥的环境下会增大, 需要采取措施解决电阻过大的问题。在安置地极时加入一条四分管, 可以在一定程度上减小电阻阻值。屏蔽层有感应电流, 将其接地可以避免其因带电造成的影响。为了防止接地线对天线的作用造成影响而引起的一系列感应, 在接地线的过程中, 可以多增加几个接地点, 从而为安装铁管起到屏蔽的作用。
三、结语
广播通讯行业在我国已经进入了新的发展时期, 其在信息传播方面也发挥越来越大的作用。但是发展的同时也出现了一些问题, 如中短波广播发射机在运行过程中会受到来自外界的电磁干扰, 影响了广播讯号传播的质量。中短波广播发射机作为我国常用的发射机, 其理想状态是不受外界任何干扰。但在实际的应用中, 这种干扰难以避免, 遇到较强的电磁干扰时, 电视广播的质量就会大大降低。所以, 如何消除中短波广播发射过程中所遇到的电磁干扰的问题, 引起了人们的重视和思考。本文对此做出了分析和讨论, 希望能够为电视广播的讯号质量问题, 提出更好的解决策略。
参考文献
[1]王磊.如何解决中短波发射机之间的电磁干扰[J].中国新技术新产品, 2014 (24) .
[2]王昌林.如何解决中短波发射机之间的电磁干扰[J].科技致富向导, 2015 (03) .
中短波电磁辐射 篇4
关键词:电磁干扰,中短波,广播,抗干扰,措施
前言
时代以及科技在进步的过程中, 各类信息传播方式层出不穷。电视广播、网络等已经成为了支撑信息发展的重要基础。各种信息传播方式在应用的过程汇总开始出现激烈的竞争。在不断的淘汰和发展中, 中短波广播行业面临了巨大的挑战。为了保证中短波发射技术的发展, 科研人员必须着力于实际应用过程中存在的各类问题进行探讨。而在诸多问题中电磁干扰问题最为突出, 因而必须针对中短波发射过程中存在干扰的方式以及产生干扰的原因进行分析, 以此寻找出最有效的抗干扰措施。
1 中短波广播电磁干扰的信号分类
对于中短波的电磁干扰指的是在中短波的信号频段内, 能够对有用信号造成一定的损害的无用信号或是电磁影响, 其可能会使中短波通信系统所接收到的信号中含有大量的杂波, 从而影响信号质量。其中产生电磁干扰的信号通常可以分为人为的和自然的两个大类, 其中自然的电磁信号是指由于自然环境所产生的电磁信号对于中短波广播的影响, 这些影响因素可能来自太阳风暴、宇宙射线等的影响, 而人为的电磁干扰则指的是使用信号产生器所产生的与中短波有用信号频段相一致的电磁波, 这些无用的电磁波对有用的电磁波产生一定的干扰, 致使信号接收端接收到的信号含有大量的杂波, 严重的情况下还会使得有用信号掩盖在大量的无序杂波信号之下, 导致广播信号接收受到重大的影响。
2 中短波信号的干扰种类及干扰源
2.1 被测信号干扰
电磁干扰的主要方式便是信号干扰, 这是广播信号发射过程中最为常见的。依照干扰的形式不同, 信号干扰又可以分为常态干扰以及共模干扰。所谓的共模干扰主要指在转换器的输入端上产生的干扰电压, 无论是转换器输入端为交流电压还是直流电压都会导致该种信号干扰;而常态干扰则是一种叠加在被测信号之上的干扰噪声, 这里所说的被测信号主要指有用的直流信号或者几乎不会变化的交变信号, 而干扰噪声则是指变化迅速且无用的交变信号。诸多被测信号中, 需要注意, 一旦在监控系统中被测信号的输入方式为单端输入时, 电压会在共模干扰下变为常态干扰。所以输入方式必须采用双端输入模式。
2.2 程序干扰
中短波广播发射台的电磁干扰还包括程序干扰。目前大部分发射台站, 都配置了自动化控制、自台监测系统。所谓的程序干扰就是指在中短波广播发射台复杂的电磁环境中, 工控机箱体及可编程逻辑控制器虽然都具有一定的抗干扰能力, 但在整个工作的具体施工过程中, 由于电位接地、屏蔽等工作没有处理完善, 极易造成对工控机及可编程逻辑控制器的电磁干扰。降低了中短波广播发射台程序运行的安全性和稳定性。可以通过使用屏蔽电缆、可编程逻辑控制器局部屏蔽、使用高压泄放元件等措施加以预防。
2.3 线间耦合干扰
该种干扰方式主要有三种形式, 即电容性耦合、电磁性耦合以及电感性耦合。无论采用那种形式干扰, 其本质还是多线路之间存在的耦合干扰。在两个回路之间会存在电磁场, 而线间磁场相互作用便会产生电感性耦合;而电场间的作用影响则会产生电容性耦合;而电磁场同电场之间相互作用下, 便会产生电磁耦合。
2.4 地面干扰
对于地面发射设备, 如果本身信号存在一定的问题, 杂散指标不达标, 在信号波中含有杂波或者是一定的谐波, 工作设备中的变频器、高功放等的设置不当都会造成信号波中的噪声过高, 影响中短波信号的传输效果。
3 中短波广播通信抗电磁干扰的措施
虽然中短波发射技术已经得到了快速的发展, 但是随之而来的电磁干扰问题也成为了广电工作人员最为头疼的问题。由于我国的抗干扰技术研究还处在初期阶段, 为了进一步保证中短波发射中信号的稳定, 保证广播节目的顺利播出, 以下几种抗干扰措施在提高中短波发射台抗干扰性能上效果较为显著。
3.1 在中短波广播信号发射时提高共模干扰抗性措施
共模干扰是电磁干扰中较为常见的一种干扰形式, 一般为降低共模干扰而采取的措施主要包括两种。一种就是模数转换器的前置放大器必须使用双端输入的运算放大器。这有利于变压器或电磁干扰器将数字信息源同各项模拟负载分别开来。通过该种方式, 被测信号就可以获得相应的通路, 但是在该种方式下, 共模干扰无法有效形成回路, 因此便可以消除共模干扰, 达到预期效果。另一种方式则是采用数字铝箔技术。通过使用数字滤波技术便可以实现多个通道共用一个滤波程序进行数字滤波, 进而实现抗共模干扰。
3.2 在中短波广播信号发射时提高常态干扰抗性措施
针对中短波信号干扰中的常态干扰控制需要从两方面进行着手, 首先是干扰来源控制;其次则是干扰信号特性上的控制。在控制措施的选用上需要注意了解干扰频率相比较于被测信号频率是高是低。若常态干扰频率较之于被测信号高出许多, 那么则可以使用低通滤波器对被测信号中的干扰信号进行过滤、抑制;若常态干扰频率相较于被测信号频率低出许多, 那么则可以采用高通滤波器对被测信号进行过滤, 从而抑制干扰信号;但是若被测信号同常态干扰信号频率相近时, 使用带通滤波器效果最好。另外, 若常态干扰产生于电磁感应环境下, 那么应当尽可能的放大被测信号, 即使的进行数模转换, 并对常态干扰采取必要的隔离措施或者屏蔽措施。通过上述方式即使有效的消除中短波信号发射台周围的常态干扰, 从而有效保证信号的输出质量。
3.3 在中短波广播信号发射时提高线间耦合干扰抗性措施
通过众多信号线, 中短波发射台实现了信号的输入以及输出, 并且机遇现代化的计算机控制系统, 中短波发射台向着更加自动化方向发展。虽然信号线发挥了巨大的作用, 但是也会成为信号干扰的主要来源。在电力线以及信号线之间会由于电场、电磁场的作用而产生耦合干扰。针对此类干扰通常会采用抑制干扰源的方式进行处理。线间出现耦合干扰可以通过使用同轴电缆或者双绞线的方式进行处理。另外可以针对干扰源采用特殊的屏蔽手段, 针对容易受到影响的信号线, 通过采用特殊的保护手段对回路进保护, 都可以有效实现抗线间耦合干扰的效果。
4 结束语
通过上述分析可以看出, 虽然我国的中短波发射技术有了一定的发展, 但是在发展的过程中随着技术的不断进步中短波发射技术面临了更多的挑战。在中短波信号发射过程中, 电磁信号干扰是最大的难题, 而如何提高系统对于干扰的抗性则成为了目前中短波信号发射技术研究的难点。电磁干扰严重影响了我国中短波发射技术的发展, 针对此类问题应当首先对电磁干扰产生的原因以及干扰方式进行了解, 并找出具体的干扰源, 对症下药, 找寻最有效的抗干扰措施, 从而实现技术的可持续发展。
参考文献
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中短波电磁辐射 篇5
1 中短波广播及电磁干扰概述
1.1 中短波广播发展现状。中短波广播在现代广播行业发展中由于其自身应用成本低、覆盖范围广等优点具有巨大的发展潜力, 中短波发射台在信号发射及接收过程中具有一定的便利性, 因此公众更多选择该形式实现广播收听, 具有广阔的发展前景。但除此之外, 中短波广播发射台在工作中仍存在外界干扰等缺陷, 一般而言, 中短波广播在工作过程中主要对信号实现调幅调频[1], 因此在这一过程中, 由于资源长时间占用, 外界干扰会对信息的传输质量造成巨大影响, 主要表现在中短波相邻及相同频率干扰;同时电磁干扰也表现在对自动化监测系统数据搜集的运行影响, 导致系统运行过程中相关信号出现异常, 严重会导致新型电磁干扰源出现, 因此中短波广播在现代社会发展中虽具有一定的优越性, 但由于电磁干扰等因素, 严重制约了中短波广播发展。
1.2 电磁干扰信号分类。一般而言, 电磁干扰类型主要可分为传导及辐射干扰两部分, 传导干扰主要是指电磁信号以导电为介质实现对广播电磁网络的干扰, 辐射干扰主要指干扰源利用空间所现信号实现干扰, 前者在电磁干扰中出现几率较少, 而后者则是主要干扰类型, 其处理措施具有相对复杂性;电磁干扰源在干扰中可分为人为及自然两种类型, 其中前者主要是指各类电磁设备间的能量干扰[2], 主要处理措施多以解决设备能量传输问题为主, 自然干扰主要是指自然噪音对电波传输信号方式予以改变实现干扰。
2 中短波广播发射台电磁干扰类型
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的主要类型之一, 在干扰过程中, 主要以无规则信号交流实现对其正常传输信号干扰, 导致传输信息异常, 被测信号电磁干扰类型同时还可细化为共模及常态两种干扰模式, 一般情况下, 共模干扰模式主要是指转化器输入端口直流或交流电压干扰, 常态干扰模式主要是指中短波广播发射台信号传输过程中干扰噪音重叠出现于直流信号或无明显变化交流被测信号上[3], 在此过程中, 干扰噪音主要是指信号频率无规律明显变化。故实际电磁干扰分析中, 被测信号操作以单端输入, 共模干扰电压可换为常态干扰信号, 使用双端输入。
2.2 线间耦合干扰。线间耦合干扰是中短波广播发射台电磁干扰类型之一, 主要包含电感性耦合、电磁性耦合及电容性耦合三类型, 以广播传输多种线路耦合实现电磁干扰, 其中电感性耦合主要是指各线路回路磁场影响导致, 电磁性耦合主要是电场及磁场相互作用形成干扰, 而电容性耦合则是电磁场之间相互作用引起。
2.3 程序干扰。程序干扰是中短波广播发射台电磁干扰常见干扰类型之一, 现阶段, 随着我国现代信息技术及监测技术的不断发展, 我国多数中短波广播发射台现已逐渐形成智能及监测系统应用, 具有较强的抗干扰能力, 但广播发射器电磁环境具有相对复杂性, 发射台工控机箱体及可编辑逻辑控制器抗干扰能力并不能完全避免干扰问题产生, 故而在广播操作中多现点位接地及屏蔽等事故, 对于此类相关问题若未及时处理会造成相关机器受到一定的电磁干扰, 从而导致系统难以实现正常操作, 不利于程序应用[4], 导致中短波广播发射台安全性及可靠性降低, 严重亦可造成相关设施设备损害, 故而在以上操作中, 可对相应应用电缆及部分编程逻辑控制器予以屏蔽从而提升程序操作安全性及稳定性, 减少电磁干扰所造成的相关危害。
3 中短波广播发射台电磁干扰控制方式
现阶段, 我国中短波发射技术随着现代信息及科学技术的发展而发展, 但在此过程中, 电磁干扰作为其重要影响因素对于中短波广播技术的发展造成严重抑制, 故而针对此类问题, 我国相关单位需采取有效处理措施, 结合现代新兴科技实现对电磁干扰的控制, 其具体方式如下所述:
3.1 抗共模干扰措施。一般而言, 现阶段对于共模干扰其抗干扰方式主要包含两种, 其一主要是以发射台转换器为主实现抗干扰, 其二采用数字滤波技术抗干扰。前者主要是指对模数转换器予以前置后将其放大器换为双端输入运算功能放大器, 分散变压器及干扰器信息荷载, 从而有效减少输入压力, 有效降低电干扰, 在此操作形式下, 被测信号可实现较小负载压力数据传输[5], 造成共模回路形成条件缺乏, 实现抗干扰;后者主要是指采用现代化技术实现多通道一个程序共享, 减少不同通道线路干扰, 降低电磁干扰所产生的不良影响。
3.2 抗常态干扰措施。抗常态干扰措施主要可以干扰信号特征及信号源分析为主, 从源头实现干扰控制, 降低干扰影响, 广播信号传输时, 若常态干扰频率无法检测则表明其已超出固定被测范围, 因此根据此类情况, 相关单位可应用低通滤波器输入方式使其信号频率达到相关平衡, 从而减少高频常态干扰产生, 但若现较低常态干扰频率, 则需输入高通滤波器减少低频常态干扰。
3.3 抗线间耦合干扰措施。中短波广播发射台在操作中其自动化及监测等系统信息输入及输出与信号线具有密切相关性, 但此类信号线在具体应用中多会造成电磁干扰, 从而对其信息造成一定影响, 故针对此类干扰情况, 相关单位可采用双绞线或同轴电缆抑制线间耦合干扰, 同时采取相关措施予以干扰源屏蔽, 保护易受影响信号线, 从而最大化实现线间耦合抗干扰。
结束语
综上所述, 随着现代社会科技及经济的不断发展, 中短波发射技术作为广播行业重要应用技术在现代社会中已逐渐具有广泛性发展, 电磁干扰问题作为中短波广播发射重要影响因素严重制约我国中短波广播发展, 目前中短波广播发射台电磁干扰类型主要包含被测信号干扰、线间耦合干扰及程序干扰, 故针对此类问题, 相关部门需采取有效性及针对性措施减少电磁干扰对中短波广播发射台影响, 促进中短波发射技术的完善性发展。
参考文献
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中短波电磁辐射 篇6
1 中短波广播发射机间的电磁干扰问题分析
在中短波广播发射中心设备进行工作时,会受到其他设备的电磁影响,从而造成电磁干扰。解决中短波广播发射机间的电磁干扰问题已经成为了众多相关学者的研究方向,对此,通过研究发现,造成电磁干扰问题的主要原因包括设备之间的电磁感应、信号干扰、自然电磁干扰以及程序系统干扰。在电磁干扰来源之中,自然电磁干扰主要包括射线、风暴等因素,从某种程度而言,自然电磁干扰基本不受人为控制。对这些电磁干扰来源进行分析,可以得知,由于广播发射中心特殊的工作环境很难完全抵消中短波广播发射机间的电磁干扰问题,但是却可以通过一些措施进行改善,降低电磁干扰问题对广播系统运行质量的影响力度[1]。
2 解决中短波广播发射机间的电磁干扰策略
2.1 隔离机房的电磁干扰
隔离屏蔽是为了从源头扼杀电磁干扰现象的发生,以中短波广播发射机的工作原理作为划分依据,可以将隔离电磁干扰归为磁屏蔽、电屏蔽以及静电屏蔽。顾名思义,磁屏蔽最合适的应用工作环境自然是强磁场,运用低电阻谨慎产生电流影响磁力线感应,从而实现屏蔽电磁干扰的目的。电屏蔽的工作原理与磁屏蔽较为相似,也是在强磁场环境中应用较多的提高机房抗干扰能力的方式。静电屏蔽则主要是为了降低静电为电磁带来的干扰作用,在静电屏蔽主要是针对发射机的内部保护。一般而言,在提高机房抗电磁干扰能力时会选择建立一个规模适中的隔离间,将短波机房和长波机房看作一个宏观意义的整体,然后在进行巧妙的分类,使二者之间即可以独立工作又紧密相连。值得一提的是,在机房建立过程中,接地状况对感应体的形成有着至关重要的影响,将中短波机房中的接地网络与其他部分相连就可以形成一个性能较好的隔离层。另外,根据机房的实际建设情况,也可以选择隔离效果较好的铝合金门窗或者采用网状屏蔽室,都可以有效提高机房的抗电磁干扰能力。
2.2 合理调整节目信号线
信号线是广播系统中用来传递传感信息与控制信息的关键线路,在科学技术的不断发展之下,为提高信号线的整体性能,保证信号线的工作效率,广播工作中的信号线是具有规范性的生产规模与应用功能的,一般都符合广播行业的工作标准。节目信号线作为传递信息的重要组成部分,其抗干扰性会对中短波信号的发射造成极大的影响。屏蔽金属管是当前发射机节目信号线较为常用的一种调整节目信号线抗干扰能力的手段,工作人员通过将屏蔽金属管应用在信号线的音频电缆线处,将信号线的屏蔽层与机房的屏蔽层连接到一切。这种设置方式不但简单方便,还可以有效提高节目信号线的抗干扰能力,而且不会影响整个系统的正常运行。
2.3 改善系统抗干扰性能
改善系统的抗干扰性能主要从两方面入手,一方面是发射机,另一方面则是屏蔽层。想要保证系统的正常运行,发射机与屏蔽层在设置过程中都会不可避免的进行接地,接地线路的不合适就会直接造成电磁干扰现象的发生。因此,根据现实因素,改善系统的抗干扰性能首先要从接地系统入手。安装短波广播发射机时应尽量减少接地线的使用数量,注意裁剪接地线长度并进行多点接地。
3 结语
通过相关分析可以得知,造成中短波广播发射机间电磁干扰现象的原因主要包括信号干扰、线间耦合干扰、环境干扰以及地面干扰,外在表现形式主要为信号中断、信号模糊等,最终引起广播质量的下降,甚至造成广播中断。针对这些现实因素,解决这一问题首先要从改善设备性能入手,然后立足宏观全局调整广播系统建设,尽量避免由外界环境等不可控因素造成的电磁干扰现象发生。
摘要:广播通讯是当前社会中应用最为广泛的媒体形式之一,也是社会群众获得信息的重要来源。在广播通讯系统中应用中短波信号发射是较为常见的方式,发射机作为将信号按照频率发射出去的广播设备,是完成广播任务不可缺少的装置之一。对此,本文将立足于当前中短波广播发射机间的电磁干扰问题,对其干扰来源及类型进行分析,从而提出解决中短波广播发射机间的电磁干扰问题的相关策略。
关键词:中短波,广播发射机,电磁干扰
参考文献
中短波电磁辐射 篇7
1电磁干扰的分类
电磁干扰按照形式划分可分为两种:一是传导干扰, 传导干扰指的是干扰源通过电解质对其他电磁网络所造成的信号干扰;二是辐射干扰, 指的是干扰源对电磁网络通过空间所造成的信号干扰。其中辐射干扰是电磁干扰的常见形式, 依据辐射干扰的干扰来源不同可将辐射干扰划分为两种:一是人为干扰, 指的是干扰源是人为安装的各类装置, 其产生的电磁能量形成的电磁干扰;二是自然干扰, 指的是大气层、地球外层空间中的自然噪声。另外, 电磁干扰按照属性又可划分为非功能型干扰以及功能型干扰两种, 二者的主要区别在于形成的干扰是否伴随着设备功能的实现。功能型干扰是设备在实现自身的功能时对其他设备产生了干扰, 而非功能干扰则是干扰的形成并不不伴随设备功能的实现。
2中短波信号干扰类型和干扰来源
2.1被测信号干扰
广播信号发射过程中最常见的电磁干扰就是信号干扰, 而信号干扰按照干扰方式不同又可分为两种:一种是常态干扰, 是在有用的直流信号或基本没有变化的交变信号上叠加变化快且没有用的交变信号, 我们通常称之为在被测信号上叠加干扰噪声;另一种是共模干扰, 指的是当转换器输入端出现干扰电压时, 输入端的交流电压或者是直流电压都会产生信号干扰。另外, 监控系统里被测信号的输入方式需要我们重视, 要采用双端输入方式, 防止单端输入方式下电压从共模干扰转变成常态干扰。
2.2程序干扰
中短波发射机间另一种重要的电磁干扰是程序干扰, 其存在于中短波广播发射机的复杂电磁环境里。目前大部分广播发射站都设置了自动化监控、监测系统, 但具体工作时, 没有处理好电位接地、屏蔽等工作, 导致工控机、可编程逻辑控制器容易受到电磁干扰, 影响了中短波广播发射机程序的正常、有序运行。为了有效解决此问题, 可采取评估可编程控制器局部、电缆和使用高压泄放元件等方式。
2.3线间耦合干扰
电容性耦合、电磁性耦合以及电感性耦合三种干扰是线间耦合干扰的主要形式, 其实质是线路中存在表面耦合干扰。两个回路之间存在电磁场, 电感性耦合是由于线间磁场的相互作用形成的;而电容性耦合的形成主要是由于电场间的作用;电磁耦合的产生是由于电磁场同电场间的相互作用。
2.4地面干扰
地面发射设备本身的杂散指标不满足标准或要求, 导致传输的信号波里存在谐波或者杂波, 从而形成地面干扰。另外变频器、高功放等地面工作设备的放置位置不正确, 也会造成信号波里的噪声太高, 极大程度的降低了中短波信号的传输质量。
3解决中短波广播发射机间电磁干扰的有效措施
3.1共模干扰抗性措施
通常采取降低共模干扰的措施主要包括两种:一是采用双端输入的运算放大器作为模数转换器的前置放大器, 可有效隔离数字信息源同各项模拟负载, 此措施使被测信号获得相应的通路, 阻碍共模干扰形成回路, 从而消除共模干扰, 提高中短波信号的传输效果。二是采用数字滤波技术, 数字信号的传输通过数字滤波技术把多个通道共用一个滤波程序, 进而有效消除了共模干扰, 保障了中短波信号的传输质量。
3.2常态干扰抗性措施
有效解决常态干扰的措施要从干扰来源控制和干扰信号特性上的控制两方面入手, 另外需要注意干扰频率和被测信号频率的对比。若被测信号低于常态干扰频率, 就采用低通滤波器过滤及抑制被测信号中的干扰信号;若被测信号频率高于常态干扰频率, 可采用高通滤波器对被测信号中的干扰信号进行过滤和消除;若被测信号相似于常态干扰信号频率时, 此时实现中短波信号传输效果最佳的措施是采用带通滤波器。此外, 若在电磁感应环境里形成常态干扰, 应将被测信号无限放大, 快速、有效的进行数模转换同时采取必要的隔离或屏蔽措施。采取合理的措施对干扰来源及在干扰信号特性上进行控制, 可将中短波信号发射机间的常态干扰进行及时、有效的消除, 进而有效保障广播信号传输的质量。
3.3线间耦合干扰抗性措施
中短波信号的输入及输出功能, 主要是通过信号线路实现的, 信号线路既实现了中短波的信号传输功能, 也直接形成了中短波信号传输中的电磁干扰。电力线与信号线之间的电场和电磁场之间的作用产生了耦合干扰, 有效处理的措施就是采用同轴电缆或双绞线抑制干扰源, 从而有效实现抗线间耦合干扰的效果。
4结语
综上所述, 随着新技术、新设备的层出不穷以及人们生活水平的逐步提高, 对广播通讯行业提出了更高的标准和要求, 需要广播通讯行业加快自身的建设步伐, 必须解决好中短波广播发射机间的电磁干扰问题, 提高广播信号的传输效率和质量, 为人们提供优质的广播通讯服务, 进而促进自身更深层次的可持续发展。
摘要:科学技术的飞速发展, 为广播通讯行业提供了更多的新设备和新技术, 使广播通讯行业的信息传播更为灵活和广泛。但是由于中短波广播发射机间存在电磁干扰问题, 对广播讯号的传播质量产生了直接的影响, 需要采取相应的措施进行解决。本文立足于此, 主要对解决中短波广播发射机间的电磁干扰进行了具体的分析, 以期对业内人士有一定的参考价值。
关键词:中短波,广播发射,电磁干扰,措施
参考文献
[1]白磊.中短波天线电磁辐射分析[D].华北电力大学, 2012.
[2]王保平.浅议如何预防与解决中短波发射机之间电磁干扰问题[A].2009中国电影电视技术学会影视技术文集[C].2010:3.
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